ווי אזוי צו מאכן א רעאקציע ראטע גראף
רעאַקציע ראַטע גראַפן זענען שטאַרקע מכשירים פֿאַר אַנאַליזירן און פֿאַרשטיין ווי כעמישע רעאַקציעס גייען פֿאָר איבער צייט. ניצנדיק די גראַפן, קענען מיר פֿאַרפֿאָלגן ענדערונגען אין דער קאָנצענטראַציע פֿון רעאַקטאַנטן אָדער פּראָדוקטן אין אַ כעמישער רעאַקציע און אינטערפּרעטירן אַ פֿאַרשיידנקייט פֿון וויכטיקע אינפֿאָרמאַציע, ווי רעאַקציע ראַטע און רעאַקציע מעханіזם. דער אַרטיקל וועט צושטעלן אַ שריט-פֿאַר-שריט גייד ווי אַזוי צו שאַפֿן אַ רעאַקציע ראַטע גראַף, אַרייַנגערעכנט דאַטן צוגרייטונג, פּלאַטינג און אינטערפּרעטירן רעזולטאַטן.
הקדמה
רעאַקציע ראַטע גראַפן זענען בכלל באַזירט אויף דער קאָנצענטראַציע קעגן צייט פון רעאַקטאַנץ אָדער פּראָדוקטן. פֿון די גראַפן קענען מיר באַשטימען רעאַקציע ראַטעס און פֿאַרשטיין די פֿאַקטאָרן וואָס השפּעה האָבן אויף זיי. דאָס איז זייער נוצלעך אין כעמיע, פֿאַרמאַסעווטישער פֿאָרשונג, כעמישע אינזשעניריע און פֿאַרשידענע אַנדערע פֿעלדער וואָס דאַרפֿן די אַנאַליז פֿון כעמישע רעאַקציעס.
דאַטן זאַמלונג
דער ערשטער שריט אין גראַפֿירן רעאַקציע ראַטעס איז צו זאַמלען גענויע דאַטן. די דאַטן טיפּיש אַרייַננעמען די קאָנצענטראַציעס פון רעאַקטאַנץ אָדער פּראָדוקטן אין פֿאַרשידענע צייטפּונקטן. עטלעכע מעטאָדן קענען געניצט ווערן צו מעסטן די קאָנצענטראַציעס:
1. ספּעקטראָפאָטאָמעטריע: מעסטן די אַבסאָרבאַנס פון ליכט דורך רעאַקטאַנץ אָדער פּראָדוקטן ביי אַ ספּעציפֿישער כוואַליע לענג.
2. טיטראַציע: ניצן נאָך כעמישע רעאַקציעס צו באַשטימען די קאָנצענטראַציע פון אַ באַזונדער קאַמפּאַונד.
3. כראָמאַטאָגראַפֿיע: צעשיידן געמישן און מעסטן די קאָנצענטראַציע פֿון קאָמפּאָנענטן דורך דעטעקציע.
4. גאז דרוק מעסטונג: פאר גאז רעאקציעס, קען מען ניצן דרוק מעסטונג צו מעסטן ענדערונגען אין קאנצענטראציע.
צוגרייטן מכשירים און מאַטעריאַלן
איידער איר הייבט אן דאטן זאמלונג, זייט זיכער אז איר האט אלע נויטיגע געצייג און מאטעריאלן גרייט. דאס נעמט אריין, אבער איז נישט באגרענעצט צו:
– כעמישע רעאַגענטן
– מעסט־אינסטרומענטן (פּיפּעטן, בורעטן, ספּעקטראָפֿאָטאָמעטערס, אאַז"וו)
– בעכער, מעסט-פלאַש, פּראָבע-רער
– ווייכווארג פֿאַר דאַטן אַנאַליז (עקסעל, אָרידזשין, אָדער אַנדערע סטאַטיסטישע ווייכווארג)
אַמאָל אַלע די מכשירים און מאַטעריאַלן זענען גרייט, שטעלט אויף דעם עקספּערימענט קערפאַלי צו ענשור אַז די דאַטן וואָס ווערן פּראָדוצירט זענען פּינקטלעך און פאַרלעסלעך.
עקספּערימענטאַלער פּראָצעס
אזוי שנעל ווי אלע צוגרייטונגען זענען פארטיג, פירט אויס דעם עקספערימענט לויט דער פראצעדור. דא זענען די אלגעמיינע טריט צו נאכפאלגן:
1. רעאַקציע איניציאַציע: מישן די רעאַקטאַנטן אונטער ספּעציפֿישע באַדינגונגען (טעמפּעראַטור, דרוק, pH, אאז"וו).
2. מוסטערן: נעמט מוסטערן אין ספעציפישע צייט אינטערוואַלן פאר אנאליז. די מוסטערן צייטן זאלן זיין אָפט גענוג צו כאַפּן די פרטים פון ענדערונגען אין רעאַקציע ראַטעס.
3. מעסטונג: גלייך אנאליזירן יעדן מוסטער פאר רעאקטאנט אדער פראדוקט קאנצענטראציע.
4. דאַטן רעקאָרדינג: רעקאָרדירן אַלע מעסטונג רעזולטאַטן קערפֿול, אַרייַנגערעכנט צייט און קאָנצענטראַציע.
פּלאַטינג דאַטן
נאכדעם וואס די דאטן ווערן געזאמלט, איז דער נעקסטער שריט צו צייכענען די דאטן אין א גראף. פאלגנד זענען די טריט צו צייכענען א רעאקציע ראטע גראף מיט עקסעל אלס א ביישפיל:
1. אַרייַן דאַטן אין עקסעל: עפֿנט עקסעל און אַרייַן די צייט דאַטן אין דער ערשטער קאָלום און די קאָנצענטראַציע דאַטן אין דער צווייטער קאָלום.
2. אויסקלייבן דאַטן: מאַרקירן די אַרייַנגעגעבענע דאַטן.
3. שאַפֿן אַ גראַפיק: גייט צו די "אַרייַנשטעלן" קוויטל, סעלעקטירט "סקאַטטער פּלאָט" און קלייַבט דעם געוואונטשענעם סקאַטטער פּלאָט טיפּ (געוויינטלעך אָן פֿאַרבינדנדיקע ליניעס פֿאַר עקספּערימענטאַלע דאַטן).
4. גראַף עטיקעטן: לייג צו אַ גראַף טיטל, x-אַקס עטיקעטע (צייט), און y-אַקס עטיקעטע (קאָנצענטראַציע).
בייַשפּיל דאַטן:
| צייט (ס) | קאנצענטראציע (מאָל/ל) |
|————–|————————-|
| 0 | 1.00 |
| 30 | 0.80 |
| 60 | 0.65 |
| 90 | 0.50 |
| 120 | 0.35 |
די טריט וועלן פּראָדוצירן אַ צעשפּרייטע פּלאָט וואָס ווײַזט די ענדערונג אין קאָנצענטראַציע איבער צײַט. די גראַפיק דינט ווי די באַזע פֿאַר ווײַטערדיקע אַנאַליז.
גראַפֿישע אַנאַליז
איצט אַז מיר האָבן אַ גראַפיק, איז דער ווייַטער שריט צו אַנאַליזירן עס צו באַקומען אינפֿאָרמאַציע וועגן דער רעאַקציע קורס.
1. באַשטימען די רעאַקציע ראַטע: די רעאַקציע ראַטע אין אַ געוויסן פונקט קען מען אויסרעכענען דורך באַשטימען די שיפּוע (גראַדיענט) פון דעם גראַף אין יענעם פונקט.
2. דאַטן קאָנסיסטענסי: קאָנטראָלירט די קאָנסיסטענסי פון די דאַטן מיטן ערוואַרטעטן כעמישן קינעטיק מאָדעל (נול, ערשטער, אדער צווייטער אָרדענונג).
– נול-ארדנונג: די רעאקציע-ראטע איז אומאפהענגיק פון דער קאנצענטראציע פון די רעאקטאנטן. די קאנצענטראציע קעגן צייט גראף איז א גלייכע ליניע מיט א נעגאטיוון שיפּוע.
– ערשטע אָרדענונג: די רעאַקציע־ראַטע איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער קאָנצענטראַציע פֿון איין רעאַקטאַנט. דער ln(קאָנצענטראַציע) קעגן צײַט־גראַף איז אַ גלייכע ליניע.
– צווייטע אָרדענונג: די רעאַקציע־ראַטע איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צום קוואַדראַט פֿון דער קאָנצענטראַציע פֿון איין רעאַקטאַנט אָדער דעם פּראָדוקט פֿון צוויי רעאַקטאַנטן. דער גראַפֿיק פֿון 1/קאָנצענטראַציע קעגן צייט איז אַ גלייכע ליניע.
3. דאטן עקסטראפאלאציע: אויב מיר האבן א פאסיגע קינעטישע מאדעל, קענען מיר עקסטראפאלירן די דאטן צו פאראויסזאגן די רעאקציע אויפפירונג אונטער פארשידענע באדינגונגען.
4. ווירקונג פון עקסטערנע וועריאַבלען: אנאליזירן ווי עקסטערנע וועריאַבלען (ווי טעמפּעראַטור אדער pH) ווירקן אויף דעם רעאַקציע קורס גראַפיק. למשל, איר קענט שאַפֿן עטלעכע גראַפיקס ביי פאַרשידענע טעמפּעראַטור באדינגונגען און זיי פאַרגלייַכן.
טעותים און וואַלידאַציע
נאך דער ערשטער אנאליז, איז וויכטיג צו קאנטראלירן מעגליכע טעותים אין די עקספערימענטן און דאטן אנאליז.
1. סיסטעמאטישער טעות: זענען דא עפעס פאקטארן וואס קענען פאראורזאכן א קאנסיסטענטן טעות אין איין ריכטונג? למשל, א קאליבראציע טעות אין דעם מעסט-אינסטרומענט.
2. צופֿעליקע טעות: וועריאַביליטי וואָס שטאַמט פֿון יחידישע מעסטונגען. דאָס קען מען רעדוצירן דורך איבערחזרנדיקע מעסטונגען און די נוצן פֿון דורכשניטן.
3. מעטאָד וואַלידאַציע: איבערחזרן דעם עקספּערימענט אויב נייטיק צו ענשור דאַטן קאָנסיסטענסי. ניצן אַלטערנאַטיווע מעטאָדן צו קאָנטראָלירן די רעזולטאַטן (למשל, אויב איר האָט געניצט ספּעקטראָפאָטאָמעטריע, פּרוּווט טיטראַציע ווי וואַלידאַציע).
קעסימפּולאַן
שאַפֿן אַ רעאַקציע ראַטע גראַפיק נעמט אַרײַן עטלעכע טריט וואָס דאַרפן אויפֿמערקזאַמקייט צו דעטאַלן און פּינקטלעכקייט. אָבער, די גראַפיקס קענען צושטעלן ווערטפֿולע אײַנבליקן אין רעאַקציע מעכאַניזמען און די פֿאַקטאָרן וואָס השפּעה האָבן אויף כעמישע רעאַקציע ראַטעס. דורך נאָכפֿאָלגן די טריט אין דעם אַרטיקל, קענט איר שאַפֿן פּינקטלעכע און אינפאָרמאַטיווע גראַפיקס וואָס וועלן זײַן זייער נוצלעך אין פֿאָרשונג אָדער פּראַקטישע אַפּליקאַציעס.
אין דער קאָמפּליצירטער וועלט פֿון כעמיע, אָפֿערן רעאַקציע־ראַטע גראַפֿן אַ וויזועלע וועג צו פֿאַרשטיין די דינאַמיק פֿון כעמישע רעאַקציעס, באַרײַכערן אונדזער וויסנשאַפֿטלעכן וויסן, און פֿאַרבעסערן אונדזער פֿעיִקייט צו עפֿעקטיוו פּלאַנירן און קאָנטראָלירן כעמישע פּראָצעסן. אַזוי, נעמט אײַערע מכשירים, זאַמלט אײַערע דאַטן, און הייבט אָן צו צייכענען גראַפֿן צו דערפֿאָרשן די וועלט פֿון כעמישע רעאַקציע־ראַטעס!
