Une courbe d'étalonnage est un procédé utilisé en chimie analytique pour déterminer la concentration d'une solution d'échantillon inconnu. Il s'agit d'un diagramme généré par des moyens expérimentaux, avec la concentration de la solution représentée sur l'axe des x et la variable observable - par exemple, l'absorbance de la solution - portés sur l'axe des ordonnées. La courbe est réalisé en mesurant la concentration et l'absorbance de plusieurs solutions préparées, appelé étalons. Une fois la courbe a été tracée, la concentration de la solution inconnue peut être déterminée en la plaçant sur la courbe d'absorbance en fonction de son ou d'une autre variable observable.
Les solutions chimiques absorbent des quantités différentes de lumière en fonction de leur concentration. Ce fait est quantifié dans une équation connue comme la loi de Beer, qui montre une relation linéaire entre l'absorbance de lumière d'une solution et sa concentration. Les chercheurs peuvent mesurer l'absorbance d'une solution à l'aide d'un instrument appelé un spectrophotomètre de laboratoire. Ce processus dans son ensemble est appelé spectrophotométrie.
Spectrophotométrie peut être utile pour déterminer la concentration d'une solution inconnue. Par exemple, si un chercheur a un échantillon de l'eau du fleuve et veut savoir sa teneur en plomb, il ou elle peut le déterminer en utilisant un spectrophotomètre pour tracer une courbe d'étalonnage. Premièrement, le chercheur crée plusieurs solutions standard de plomb, allant du moins au plus concentrée. Ces échantillons sont placés dans le spectrophotomètre, qui enregistre une absorbance différente pour chacun d'eux.
Les valeurs d'absorption sont déterminées expérimentalement sur un graphique de la concentration connue de chaque étalon. Un ensemble de points est créé, qui dans le cas de l'absorbance doit être à peu près linéaire en raison de la loi de Beer. Une ligne est tracée pour relier ces points de données, la formation de la courbe d'étalonnage. Dans presque tous les cas, les points de données ne sera pas mathématiquement exacte, de sorte que la ligne devrait être tracée pour intercepter le maximum de points - c'est une droite de meilleur ajustement. Bien que la relation entre l'absorbance à la concentration est linéaire, ce n'est pas toujours le cas pour d'autres variables déterminées expérimentalement, et parfois courbes doivent être employés pour décrire la relation.
A ce stade, la solution inconnue peuvent être analysés. L'échantillon est introduit dans le spectrophotomètre, et son absorbance est mesurée. Depuis cet échantillon est mesurée par rapport à plusieurs normes contenant le même composé, son absorbance et la concentration doit se situer le long de la courbe d'étalonnage pour ce composé. Cela signifie qu'une fois l'absorbance de la solution est connue, sa concentration peut être déduite mathématiquement ou graphiquement.
Une ligne horizontale peut être tirée de la solution inconnue de valeur y - son absorbance, qui vient d'être mesurée. Le point où la ligne coupe la courbe d'étalonnage indique la valeur x - la concentration. Une ligne verticale, vers la basse tirée de ce point, donne la concentration de la solution inconnue. L'équation de la droite de la courbe d'étalonnage peut aussi être utilisée pour déterminer mathématiquement la concentration de la solution.