Исходные измерения
Для работы понадобятся Сигнал в начале, Сигнал после первого интервала, Сигнал после второго интервала, Время первого отсчёта, с. Это измеряемые характеристики пробы, прибора или калибровочного раствора. По этой причине в данной методике нельзя заменять исходные показания значениями из другого прибора без предварительного переноса градуировки.
Другие поля задают условия метода: Время второго отсчёта, с, Коэффициент образования окрашенного продукта, Длина кюветы, см, Разбавление пробы. Их нельзя произвольно менять после измерения: это приведёт к пересчёту аналитического результата. Для расчёта «начальная скорость по трём измерениям поглощения» особенно важно записать в лабораторном журнале все условия подготовки пробы: объёмные операции, настройку измерителя и значения стандартов.
Формула и последовательность вычислений
Находит производную концентрации методом трёх отсчётов и оценивает изменение скорости. Записанная в калькуляторе формула: v₁₂=(A₂−A₁)/(εlt₁); v₂₃=(A₃−A₂)/[εl(t₂−t₁)]. Величины связаны именно этим уравнением; оно описывает математическую постановку «начальная скорость по трём измерениям поглощения», а не произвольный пересчёт сигналов.
Сначала рассчитывается измерительный отклик или поправка, затем оценивается искомое содержание и вспомогательные показатели. При недопустимой комбинации данных — например, если проба оказывается за границей калибровки, — расчёт выдаёт пояснение. Для самопроверки начните с величины «сигнал в начале»: проследите, как меняются промежуточные значения при её увеличении на пять процентов.
Как оценить результат
Не ограничивайтесь одним числом. Изучите рассчитанные сопутствующие параметры: они показывают роль фона, условий измерения, поправок или неопределённости. У расчёта «начальная скорость по трём измерениям поглощения» точность прежде всего ограничена выбранной математической моделью и качеством измеренных данных.
Для проверки измените один из входов в пределах его погрешности измерения. Если итог слишком чувствителен к небольшим колебаниям, стоит повторить измерение или расширить градуировочную серию. Если «сигнал после первого интервала» получено с большой неопределённостью, полезно повторить опыт и сравнить результаты вместо немедленного увеличения числа знаков после запятой.
Ограничения лабораторной модели
Поглощение вызвано образующимся продуктом; линейность закона Бугера—Ламберта—Бера сохраняется. Это ограничение обязательно для «начальная скорость по трём измерениям поглощения»: иначе даже математически точный ответ нельзя считать достоверной лабораторной оценкой.
Показания реального оборудования могут зависеть от состава растворителя, температуры, примесей и качества холостой пробы. Эти влияния нельзя автоматически включить в расчёт без соответствующих измеренных величин. Проверьте экспериментально, выполняется ли допущение: Поглощение вызвано образующимся продуктом; линейность закона Бугера—Ламберта—Бера сохраняется. Особенно полезен контрольный раствор известной концентрации и измерение холостой пробы.
Пример расчёта и самопроверка
В форме уже указаны контрольные значения. Нажмите «Рассчитать» и изучите показанные результаты, затем замените одну из исходных величин. В частности, при проверке «начальная скорость по трём измерениям поглощения» зафиксируйте введённое значение «сигнал в начале», чтобы сравнения двух опытов оставались воспроизводимыми.
Если расчёт связан с концентрацией, полезно сравнить ответ с анализом контрольного раствора известного состава. Измерительный метод достоверен лишь в проверенном диапазоне. При подготовке отчёта также укажите условия градуировки и исходные показания; один результат без данных о приготовлении пробы недостаточен для подтверждения анализа «начальная скорость по трём измерениям поглощения».
Формула расчёта
v₁₂=(A₂−A₁)/(εlt₁); v₂₃=(A₃−A₂)/[εl(t₂−t₁)].
Проверенные примеры
Сигнал в начале = 0.12 ; Сигнал после первого интервала = 0.21 ; Сигнал после второго интервала = 0.29 ; Время первого отсчёта, с = 30 ; Время второго отсчёта, с = 75 ; Коэффициент образования окрашенного продукта = 12000 ; Длина кюветы, см = 1 ; Разбавление пробы = 2
Скорость за первый интервал, моль/(л·с) = 5.0e-7; Скорость за второй интервал, моль/(л·с) = 2.96296e-7; Средняя скорость, моль/(л·с) = 3.77778e-7; Изменение скорости, моль/(л·с) = -2.03704e-7
Сигнал в начале = 0.2484 ; Сигнал после первого интервала = 0.21 ; Сигнал после второго интервала = 0.29 ; Время первого отсчёта, с = 30 ; Время второго отсчёта, с = 75 ; Коэффициент образования окрашенного продукта = 12000 ; Длина кюветы, см = 1 ; Разбавление пробы = 2
Скорость за первый интервал, моль/(л·с) = -2.13333e-7; Скорость за второй интервал, моль/(л·с) = 2.96296e-7; Средняя скорость, моль/(л·с) = 9.24444e-8; Изменение скорости, моль/(л·с) = 5.0963e-7
Сигнал в начале = 0.12 ; Сигнал после первого интервала = 0.4347 ; Сигнал после второго интервала = 0.29 ; Время первого отсчёта, с = 30 ; Время второго отсчёта, с = 75 ; Коэффициент образования окрашенного продукта = 12000 ; Длина кюветы, см = 1 ; Разбавление пробы = 2
Скорость за первый интервал, моль/(л·с) = 1.74833e-6; Скорость за второй интервал, моль/(л·с) = -5.35926e-7; Средняя скорость, моль/(л·с) = 3.77778e-7; Изменение скорости, моль/(л·с) = -2.28426e-6
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Укажите «Сигнал в начале»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Сигнал после первого интервала»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Сигнал после второго интервала»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Время первого отсчёта, с»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Заполните остальные поля формы и запустите расчёт.
- Сопоставьте полученные показатели с областью применимости и контрольным опытом.