Spektroskopie: Lernleitfaden

Kernideen

Die Absorptionsspektroskopie misst, wie viel Licht eine Probe absorbiert. Nach dem Lambert-Beerschen Gesetz ist die Extinktion proportional zur Konzentration, was die Grundlage der meisten kolorimetrischen und UV-Tests ist.

• Die Transmission ist T = I ÷ I₀ und die Extinktion A = −log₁₀ T. Eine Extinktion von 1 bedeutet, dass 10 % des Lichts durchkommen, bei 2 sind es 1 %.
• Das Lambert-Beersche Gesetz lautet A = εbc, wobei ε der molare Extinktionskoeffizient, b die Schichtdicke in cm und c die Konzentration in mol/L ist.
• Eine Kalibriergerade aus der Extinktion bekannter Konzentrationen erlaubt es, eine Unbekannte abzulesen. Sie funktioniert am besten unterhalb einer Extinktion von etwa 1.
• Nullabgleich immer mit Lösungsmittel oder Puffer, damit nur die Extinktion der Probe gemessen wird.

Wichtige Gleichungen

• A = εbc
• A = −log₁₀ T
• T = I ÷ I₀
• E = hc ÷ λ

Durchgerechnetes Beispiel

Eine Lösung hat ε = 6220 L/(mol·cm), eine 1,00-cm-Küvette und A = 0,62. Dann ist c = A ÷ (εb) = 0,62 ÷ 6220 = 1,0 × 10⁻⁴ mol/L. Die Transmission ist T = 10^(−0,62) = 0,24, es werden also 24 % des Lichts durchgelassen.

Häufige Fehler

• Die prozentuale Transmission statt der Extinktion in A = εbc einsetzen.
• Die Schichtdicke vergessen, wenn die Küvette nicht 1 cm hat.
• Messwerten oberhalb einer Extinktion von etwa 2 vertrauen, wo das Gerät nicht mehr linear arbeitet.

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