KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 26.
Korzystając z krzywej wzorcowej, określ stężenie badanej próbki, jeżeli absorbancja wynosi 0,6.
Ilustracja przedstawia wykres liniowy, który jest krzywą wzorcową używaną w analizie chemicznej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Krzywa wzorcowa łączy absorbancję z stężeniem analitu. Dla absorbancji 0,6 należy odszukać tę wartość na osi absorbancji, poprowadzić do krzywej i odczytać odpowiadające stężenie na osi stężeń. Z odczytu wynika wartość 3 mg/dm3.

Pełne wyjaśnienie:

Krzywa wzorcowa (kalibracyjna) przedstawia zależność sygnału analitycznego od stężenia. W spektrofotometrii takim sygnałem jest najczęściej absorbancja. Jeżeli próbka badana ma absorbancję 0,6, to aby wyznaczyć jej stężenie, wykonuje się odczyt z krzywej:

  • na osi odpowiadającej absorbancji lokalizuje się wartość 0,6,
  • prowadzi się linię do punktu przecięcia z krzywą wzorcową,
  • następnie z osi stężeń odczytuje się odpowiadającą wartość.

Odczyt ten daje stężenie 3 mg/dm3. W praktyce jest to równoważne interpolacji w zakresie roboczym krzywej, o ile pomiar mieści się w zakresie, dla którego wykonano wzorcowanie.

Pozostałe wartości są błędne, ponieważ odpowiadałyby innym absorbancjom na tej samej krzywej: 2 mg/dm3 oznaczałoby zbyt małe stężenie (przy A=0,6 punkt na krzywej leży wyżej), natomiast 4 mg/dm3 i 5 mg/dm3 są zbyt duże i wymagałyby większej absorbancji. Typowym błędem jest także pomylenie osi (odczyt "w drugą stronę") albo nieuwzględnienie, że krzywa dotyczy konkretnych warunków: długości fali, kuwety oraz sposobu przygotowania roztworów wzorcowych.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy odczytujesz wartość w zakresie kalibracji i czy jednostka stężenia w odpowiedziach zgadza się z jednostką osi stężeń na krzywej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Krzywa wzorcowa (kalibracyjna) to wykres zależności sygnału pomiarowego (np. absorbancji) od znanych stężeń roztworów wzorcowych. Umożliwia wyznaczenie stężenia próbki nieznanej przez odczyt lub interpolację wartości odpowiadającej zmierzonej absorbancji.
Znajdź 0,6 na osi absorbancji, poprowadź linię do przecięcia z krzywą, a następnie z osi stężeń odczytaj wartość odpowiadającą temu punktowi. Jeśli krzywa jest liniowa, jest to praktycznie interpolacja w zakresie kalibracji.
Wiele punktów wzorcowych pozwala uwzględnić rzeczywistą zależność sygnału od stężenia, sprawdzić liniowość i zmniejszyć błąd. Pojedynczy wzorzec nie pokazuje, czy zależność jest proporcjonalna i czy próbka mieści się w zakresie roboczym metody.
Nie zawsze. Czasem wystarczy odczyt z wykresu. Obliczenia pojawiają się, gdy krzywa jest opisana równaniem (np. prosta) albo gdy trzeba interpolować między punktami wzorcowymi. Na egzaminie liczy się poprawna interpretacja osi i jednostek.
Najczęściej myli się osie (odczyt w złym kierunku), odczytuje wartość poza zakresem kalibracji lub ignoruje jednostki. Częsty jest też błąd "na oko" bez sprawdzenia, czy 0,6 leży między punktami wzorcowymi i jak przebiega krzywa w tym obszarze.
Liniowość oznacza, że w danym zakresie stężeń absorbancja rośnie proporcjonalnie do stężenia (wykres jest prostą). Wtedy wyznaczanie stężenia jest prostsze i zwykle dokładniejsze. Poza zakresem liniowym zależność może się "wyginać", a odczyt staje się mniej wiarygodny.
Nie należy tego robić, gdy wynik absorbancji jest poza zakresem krzywej (brak kalibracji dla takiego sygnału) albo gdy warunki pomiaru różnią się od warunków wzorcowania (inna długość fali, inna kuweta, brak zerowania). Wtedy trzeba powtórzyć kalibrację lub rozcieńczyć próbkę.
Oceń, czy A=0,6 leży w typowym zakresie roboczym metody i czy na krzywej wzorcowej w tym obszarze odpowiada mu stężenie około 3 mg/dm3. Sensowność oznacza też spójność z trendem: większa absorbancja powinna odpowiadać większemu stężeniu.
mg/dm3 to jednostka stężenia masowego, równoważna mg/L. W praktyce laboratoryjnej często opisuje się tak stężenia w roztworach wodnych. Na egzaminie trzeba zwrócić uwagę, aby liczba z odczytu była przypisana do właściwej jednostki osi stężeń.
Ćwicz odczyt z wykresów: identyfikuj osie, jednostki i zakres kalibracji. Rozwiązuj zadania z interpolacją i z równaniem prostej kalibracyjnej. Warto też przećwiczyć procedurę: przygotowanie roztworów wzorcowych, pomiar absorbancji, sporządzenie wykresu i ocenę liniowości.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 47% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że krzywa wzorcowa łączy absorbancję z stężeniem analitu.

Źródła:

  • Skoog, Holler, Crouch, "Principles of Instrumental Analysis", rozdziały dot. spektrofotometrii UV-Vis i kalibracji (krzywe wzorcowe).
  • Harris, "Quantitative Chemical Analysis", rozdziały dot. metod kalibracyjnych i wyznaczania stężenia na podstawie krzywej wzorcowej.
  • Eurachem Guide: "The Fitness for Purpose of Analytical Methods" (sekcje dot. kalibracji i zakresu roboczego metody).

Materiały:

  • Podręcznik z chemii analitycznej ilościowej (dział: metody instrumentalne, kalibracja)
  • Materiały dydaktyczne z pracowni analitycznej: sporządzanie krzywej wzorcowej i interpolacja
  • Instrukcja obsługi spektrofotometru UV-Vis (sekcja: pomiar absorbancji, dobór kuwety, zerowanie)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego