O curbă de calibrare este o metodă utilizată în chimia analitică pentru a determina concentrația unei soluții de probă necunoscută. Este un grafic generat prin mijloace experimentale, cu concentrația soluției reprezentată pe axa x și variabila observabilă – de exemplu, absorbanța soluției – reprezentată pe axa y. Curba este construită prin măsurarea concentrației și absorbanței mai multor soluții preparate, numite standarde de calibrare. Odată ce curba a fost trasată, concentrația soluției necunoscute poate fi determinată prin plasarea acesteia pe curbă pe baza absorbanței sau a altei variabile observabile.
Soluțiile chimice absorb diferite cantități de lumină în funcție de concentrația lor. Acest fapt este cuantificat într-o ecuație cunoscută sub numele de legea lui Beer, care arată o relație liniară între absorbanța luminii unei soluții și concentrația acesteia. Cercetătorii pot măsura absorbanța unei soluții folosind un instrument de laborator numit spectrofotometru. Acest proces în ansamblu se numește spectrofotometrie.
Spectrofotometria poate fi utilă în determinarea concentrației unei soluții necunoscute. De exemplu, dacă un cercetător are o probă de apă de râu și dorește să cunoască conținutul său de plumb, el sau ea o poate determina folosind un spectrofotometru pentru a trasa o curbă de calibrare. În primul rând, cercetătorul creează mai multe soluții standard de plumb, variind de la mai puțin la mai concentrat. Aceste probe sunt plasate în spectrofotometru, care înregistrează o absorbanță diferită pentru fiecare.
Valorile de absorbție determinate experimental sunt reprezentate grafic pe un grafic față de concentrația cunoscută a fiecărui standard de calibrare. Se creează un set de puncte, care în cazul absorbanței ar trebui să fie aproximativ liniare datorită legii lui Beer. Este trasată o linie pentru a conecta aceste puncte de date, formând curba de calibrare. În aproape toate cazurile, punctele de date nu vor fi exacte din punct de vedere matematic, așa că linia ar trebui trasată pentru a intercepta numărul maxim de puncte – este o linie de cea mai bună potrivire. Deși relația dintre absorbanță și concentrație este liniară, acest lucru nu este întotdeauna adevărat pentru alte variabile determinate experimental și, ocazional, trebuie folosite curbele pentru a descrie relația.
În această etapă, soluția necunoscută poate fi analizată. Proba se introduce în spectrofotometru și se măsoară absorbanța acesteia. Deoarece această probă este măsurată față de mai multe standarde care conțin același compus, absorbanța și concentrația sa trebuie să scadă undeva de-a lungul curbei de calibrare pentru acel compus. Aceasta înseamnă că odată ce absorbanța soluției este cunoscută, concentrația acesteia poate fi dedusă matematic sau grafic.
O linie orizontală poate fi trasă din valoarea y a soluției necunoscute – absorbanța sa, care tocmai a fost măsurată. Punctul în care linia traversează curba de calibrare va indica valoarea x – concentrația. O linie verticală, trasată în jos din acest punct, dă concentrația soluției necunoscute. Ecuația pentru linia curbei de calibrare poate fi folosită și pentru a determina matematic concentrația soluției.