Kapitel 5

Question 1

Die Studierenden können das Prinzip der Absorptionsspektrometrie (Lambert-Beer‘sches Gesetz) sowie seine Anwendung als quantitative und qualitative Analysemethode beschreiben und erklären.

Answer 1

Lambert-Beer‘sches Gesetz:
Aλ = ελ· c· d

Mit Aλ: Absorption des Materials für Licht der Wellenlänge λ
ελ: Molarer Extinktionskoeffizient (Absorptionskoeffizient) bei der Wellenlänge λ. Der Extinktionskoeffizient ist eine für die absorbierende Substanz spezifische Größe und kann unter anderem vom pH-Wert oder vom Lösungsmittel abhängen.
c : molare Konzentration (mol/L) der absorbierenden Substanz in der Flüssigkeit
d : Schichtdicke des durchstrahlten Körpers (Küvette)

Nitrat−Ionen können durch die gleiche Reaktion analysiert werden, werden sie zunächst vollständig in Nitrit−Ionen reduziert werden:

NO3 → durch Nitrate Reduktase und NADPH → NO2

Wenn die Probe gleichzeitig Nitrat− und Nitrit−Ionen enthält, dann müssen zwei Messungen durchgeführt werden:
→ Zunächst nur die NO2−−Ionen bestimmen, d.h. ohne Behandlung der Probe mit der Nitrat-Reduktase
→ Dann die Gesamtkonzentration von NO3–- & NO2–−Ionen zusammen bestimmen, d.h. mit Behandlung der Probe mit der Nitrat-Reduktase
→ Die Nitrat-Konzentration ergibt sich aus der Berechnung:
→ NO3–−Konzentration = Gesamtkonzentration − NO2–−Konzentration

Question 2

Was ist ein Absorptionsspektrometers?

Answer 2

Ein Photometer kann grob in vier Teile eingeteilt werden:
1. Lichtquelle
2. Monochromator
(zerlegt das polychromatische Licht in monochromatisches Licht, also Strahlung einer bestimmten, einstellbaren Wellenlänge. Die Zerlegung erfolgt mit Hilfe eines Prismas oder mit einem Gitter.)
3. Probe
(befindet sich in einer Küvette)
4. Detektor
(Die Absorption (auch als Extinktion bezeichnet) ändert sich mit der Wellenlänge des monochromatischen Lichtes. Wird die Absorption einer Substanz in Abhängigkeit der Wellenlänge gemessen und gezeichnet, erhalten wir das sogenannte Absorptionsspektrum der Substanz.)

Question 3

Neben die Substanz selber – d.h. das Absorptionsspektrum der Substanz-, welche Faktoren beeinflussen die Absorption einer Probelösung?

Answer 3

→ Die Konzentration: Wird die Konzentration der Substanz verdoppelt, verdoppelt sich auch die Absorption.
→ Die Schichtdicke der Probelösung: Wird die Breite der Küvette verdoppelt, verdoppelt sich auch die Absorption.

Question 4

Welche weiteren Möglichkeiten gibt es um Analysen in der Schule zu machen?

Answer 4

• tragbarer Photometer
• Vergleichsskala
• Teststäbchen

Question 5

Welche Anwendung hat die Spektrometrie auch noch?

Answer 5

Der Verlauf von Reaktionen, bei denen mindestens ein Edukt oder ein Produkt farbig, kann durch Spektrophotometrie untersucht werden.
Typischerweise kann die Isomerisierung zwischen zwei Formen einer farbigen Substanz beobachtet werden.