検量線は、分析対象物に対する機器の応答を理解し、サンプル中の分析対象物の濃度を予測するために使用されます。
検量線は、まず分析対象物の既知の濃度の標準溶液を用意します。 装置の応答をそれぞれ測定し、標準溶液の濃度との関係をプロットします。
このビデオでは、検量線とその使用方法を、標準溶液の調製と濃度不明のサンプルの分析の実演を通して紹介します。
検量線の作成には、標準液を用います。標準液は、分析対象物のおおよその濃度を網羅した範囲の濃度で構成されています。
標準液は多くの場合、連続希釈法で調製されます。
標準溶液の調製には、連続希釈法が用いられます。
標準溶液の調製にはシリアルダイリューションが用いられます。 次に、新しい溶液を同じ方法で希釈し、これを繰り返します。
検量線とは、機器の信号と濃度の関係を表したものです。 標準試料のプロットは直線的で、y=mx+bの式で表されます。
最もフィットしたラインの方程式は、機器の信号を濃度に相関させることによって、サンプルの濃度を決定するために使用することができます。
機器の検出限界、つまりノイズを超えて統計的に判断できる最低の測定値は、同様に検量線から計算することができます。 ブランクサンプルを複数回測定します。
最後に、定量限界も計算できます。
最後に、定量限界も算出することができます。定量限界とは、正確に定量できる分析物の最低量のことです。
検量線の基本を学んだところで、実際にどのように検量線を作成し、使用するかを見てみましょう。
まず、標準物質の濃縮ストック溶液を準備します。 標準試料を正確に量り、メスフラスコに移します。 少量の溶媒を加え、試料が溶けるように混ぜる。 その後、ラインまで溶媒を入れます。
標準試料を調製するために、必要な量をメスフラスコに入れます。
標準試料を調製するために、体積測定用フラスコに必要な量をピペットで入れ、ラインまで溶媒を満たし、混合します。
引き続き、ストック液からピペッティングし、希釈して標準試料を作成します。
ここで、検量線に必要な機器の応答を決定するために、分析機器（ここではUV-Vis分光光度計）でサンプルを実行します。 体系的な誤差がある場合に備えて、標準試料をランダムな順序で実行します。
残りの標準試料を測定し、それぞれの測定を繰り返します。
最後にサンプルを測定します。 標準試料に使用したのと同じ試料マトリックスと測定条件を使用します。
検量線を作成するには、コンピュータプログラムを使って、信号対濃度でデータをプロットします。
検量線を作成するには、コンピュータプログラムを使用して、信号対濃度のデータをプロットし、各データポイントの繰り返し測定の標準偏差を使用してエラーバーを作成します。
曲線の非線形部分を削除し、線形回帰を実行して、最もフィットする線を決定します。
これは631nmで測定した青色色素#1の検量線です。
ベストフィットラインの方程式を用いて、サンプルの濃度を計算します。
検量線がUV-Vis分光光度計でどのように使用されるかを見た後、他の有用なアプリケーションを見てみましょう。
電極信号が溶液中のイオン濃度に較正される必要があるため、検量線は電気化学のアプリケーションでよく使用されます。
この例では、フッ化物用のイオン選択電極のデータを収集しました。
濃度データを対数スケールにプロットして線を得る必要があります。
高速液体クロマトグラフィー（HPLC）は、分析化学の分野で多用される分離・分析技術です。 HPLCでは、分子がクロマトグラフィーカラムの長さを移動するのに必要な時間に基づいて、混合物の成分を分離します。
分子の溶出を検出器で測定すると、クロマトグラムが得られる。
場合によっては、溶液のマトリックスが溶質の測定を妨害するため、古典的な検量線では不正確になることがあります。 このような場合には、修正検量線を作成します。 そのためには、さまざまな量の標準溶液をサンプルに加えます。 濃度に対する信号のプロットが作成され、x切片はサンプル溶液の元の濃度と等しくなります。
先ほどJoVEの検量線の紹介をご覧いただきました。 これで検量線がどこで使われるのか、どのように作成するのか、そしてサンプルの濃度を計算するためにどのように使うのかを理解していただけたと思います。