Zum gleichen Ergebnis gelangt man durch die alternative Berechnung aus den Lichtstärken nach (5a). Da man hier vom Kehrwert der Transmission ausgeht, ergibt sich die Extinktion als dekadischer [[Logarithmus]] des Verhältnisses ''I<sub>ein</sub>'' zu ''I<sub>tr</sub>''.
Ausgehend von 100% für die volle Lichtstärke ''I<sub>ein</sub>'' vor der Probe entspricht die Transmission in % dem Zahlenwert nach ''I<sub>tr</sub>''. Durch diese Vereinfachung erhählt erhält man für die Extinktion die in Praxis gebruchliche gebräuchliche Formel (5b).
Aus einer Bandbreite der möglichen Transmissionswerte ''T'' von 0 bis 100% ergeben sich nach (5b) für die Extinktion ''E'' sinnvolle Werte im Bereich zwischen 0 und 2. Eine Übersicht liefert die folgende Tabelle, die mit allen Zwischenergebnissen in der [[Media:Fotometrie.xlsx|Excel-Tabelle Extinktion]] hinterlegt ist:
{| {{Tabelle auto center}}
|
| [[Datei:Extiktion-Transmission.png]]
|}
=== Wellenlänge ===
{{rgb}}
Eine effektive Messung soll bei Licht der [[Wellenlänge]] durchgeführt werden, bei der die Absorption der Probe ihr Maximum hat. Liegt keine Empfehlung dieser ''"idealen Wellenlänge"'' für die nachzuweisende Substanz vor, muss diese Information in einem Vorversuch ermittelt werden.
* '''Wenn es schnell gehen muss''', kann man die ideale Wellenlänge durch deren Komplementärfarbe abschätzen. Geignet Geeignet ist die [[Licht]]farbe, die im Farbkreis der Probenfarbe gegenüberliegt, also z. B. gelb - blau (Bild). Die jeweils eingestellte Farbe kann sichtbar gemacht werden, indem man eine weiße Karte oder einen Spiegel in den Lichtweg des Gerätes hält. Es zeigt zum Beispiel, dass bei 450 nm ein blaues Licht entsteht oder bei 650 nm ein rotes.<br />Wenn die Komplementärfarbe grob ermittelt wurde, geht man in 10 nm-Schritten mit der Wellenlänge auf oder ab, bis sich der maximale Extinktionswert einstellt.
* '''Im Idealfall''', also mit Zeit und Muße, leitet man die ideale Wellenlänge aus dem ''Absorptionsspektrum'' einer Chemikalie ab. Das Absorptionsspektrum ist die grafische Darstellung der stoffspezifischen Abhängigkeit der Absorption (bzw. Transmission oder Extinktion) von der Wellenlänge. Beispiel: Das Bild zeigt das Absorptionsspektrum des tiefblauen Kupfertetramminkomplexes [Cu(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>]<sup>2+</sup> mit einer Cu-[[Konzentration]] von 500mg/L. Die max. Absorption liegt bei ca. 600 nm, also der Wellenlänge, die beim Erstellen einer Extinktionsgeraden bzw. späteren Messungen zur Bestimmung einer unbekannten Konzentration verwendet werden sollte.<br />Um ein eigenes Absorptionsspektrum zu erstellen, muss die Absorption für eine "sinnvolle" Konzentration bei verschiedenen Wellenlängen bestimmt werden. "Sinnvoll" ist die Konzentration, bei der die Transmission mindestens 10% beträgt. Ist die Lösung zu stark konzentriert, würde das Fotometer unabhängig von der tatsächlichen Konzentration immer die Konzentration anzeigen, bei der die Transmission gegen Null geht.<br />Um ein aussagekräftiges Spektrum zu ermitteln, sind bei einem einfachen [[Spektralfotometer]] viele Einzelmessungen notwendig. Eine Schrittweite von z. B. 10 nm im Wellenlängenbereich von 400 - 700 nm bedeutet konkret 62 Messungen, da bei 31 verschiedenen Wellenlängen folgende Schritte abzuarbeiten sind: Wellenlänge einstellen, [[Spektralfotometer#Vorbereitung:_Kalibrierung|Kalibrierung mit der Nullküvette]], Messung der Probe usw.<br />Jenseits des Schulbudgets, also ab ca. 5.000,- gibt es automatisierte Zweistrahlgeräte. Probe und Nulllösung werden parallel durchleuchtet und das Fotometer durchläuft selbstständig das vollständige Spektrum.
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| (7)
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Zusammenfassend lässt sich dieser Zusammenhang noch einfacher nachzuvollziehen. Da die Extinktion proportional zur Konzentration ist, gilt ebenso (9):
| Da die Extinktion neben der Konzentration auch von der Schichtdicke ''d'' der Lösung (in cm) abhängt, lautet das vollständige Lambert-Beersche Gesetz (8a10a):
| Weil aber in den Standardküvetten die Schichtdicke der Lösung genau 1 cm beträgt, kann man in der Fotometrie mit der vereinfachten Formel (810) rechnen.
|}
# Die Extinktion einer Eichlösung mit der Konzentration ''c'' = 0,1 mol/L wird bei 650nm mit 0,313 bestimmt. Eine Vergleichsprobe mit der gleichen Chemikalie unbekannter Konzentration zeigte bei gleicher Wellenlänge eine Extinktion von 0,12. Berechne die Konzentration.
# Skizziere und begründe jeweils ein mögliches Absorptionsspektrum für eine blaue bzw. gelbe Flüssigkeit.
# Bestimme die Extinktionskoeffizienten von Kupfer anhand der a) Extinktionsgeraden Bild oben rechts bzw. b) B8 im [[Elemente Chemie|Buch]], S. 484.<br />c) Die Extinktion einer Cu-Probe unbekannter Konzentration wurde bei λ = 600nm mit 0,123 sowie bei 590 nm mit 0,156 bestimmt. Berechne die Konzentration.
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* [[Media:Fotometrie.docx|Arbeitsblatt ''Fotometrie: Übungen'' als Word-Datei zum Download]]
{{ua|190|[[Modell]]experiment zur Extinktion (mit [[Kaliumpermanganat]])}}
{{ua|190|Beeinflussung der Extinktion durch die Schichtdicke}}
{{Ex-ec|484|2|Abhängigkeit der Extinktion von der Konzentration}}
* [[Media:Fotometrie-Absorptionsspektrum.docx|Arbeitsblatt ''Fotometrie: Absorptionsspektrum'' als Word-Datei zum Download]], alternativ mit den Lebensmittelfarbstoffen [[Allurarot AC]] (rot, E 129), [[Indigocarmin]] (blau, E 132) und [[Tartrazin]] (gelb, E 102). * [[Media:Fotometrie-Spektralfotometer.docx|Arbeitsblatt ''Fotometrie: Spektralfotometer'' als Word-Datei zum Download]]
{{Ex-ec|483|1|Aufnahme einer Absorptionskurve}}
* Verdünne [[Druckertinte]] (Blau "Cyan", Gelb "Yellow" und Rosarot "Magenta") mit Wasser 1:20 und erstelle das Absorptionsspektrum im Wellenlängenbereich 380-750 nm, Schrittweite 10 nm. Setze deine Messwerttabelle in '''ein''' aussagefähiges Diagramm um.
* Bestimme die Wellenlänge max. Extinktion von einer wässrigen Na-[[Fluorescein]]-Lösung ([[Massenkonzentration|ß]]=10mg/L) möglichst genau. Scanne hierzu den Bereich 420-520 nm.
{{Ex-ch|71|1|Entfärbung von [[Kristallviolett]]}}
{{Ex-ec|130|2|Fotometrische Bestimmung der Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration eines Reaktionspartners}}
* Führe die Versuchsreihe [http://www.chem.uni-potsdam.de/atb/BilderAktuellanorganik/Photometrie.pdf doc Photometrische Bestimmung von Kupfer] der Uni Potsdam durch und ersetze in einer Variante die in der Verdünnungsreihe angedachte [[Ammoniak]]-Lösung (''c'' = 6 mol/L) durch [[Ammoniumsulfat]].<br />Wie viel Ammoniumsulfat (in Gramm) muss der Kupfer(II)-sulfat-Lösung hinzugefügt werden, um die gleiche Extinktion wie mit der Ammoniak-Lösung zu erreichen?<br />Vergleiche neben der Farbtiefe auch den pH-Wert sowie vorsichtig (in Anwesenheit und nach Vorgabe des betreuenden Lehrers) den Geruch der Lösungen.<br />Was verändert Welcher Extinktionskoeffizient ergibt sich nach Zugabe eines NaOH-Plätzchens?<br />Fasse Deine Ergebnisse zusammen und begründe Deine Beobachtungen.
{{Ex-ch|407|4b|Nachweis von [[Phosphat]] in [[Cola]]}}
* Nehme das Absorptionsspektrum von [[Kaliumpermanganat]] (''[[Konzentration|c]]'' = 10<sup>-4</sup> mol/L) im Wellenlängen-Bereich von 400 - 600 nm mit einer Schrittweite von 25 nm auf, notiere die jeweils messbare Extinktion und zeichne anhand Deiner Messwerte ein aussagekräftiges Absorptionsspektrum. Vergleiche Deine Lösung mit einer Internetrecherche, z. B. über die Bildersuche von Google.
* Spektralphotometrische Konzentrationsbestimmung von [[Eisen]], [[Mangan]] und [[Nitrit]] im Artikel [[Quantitative Analyse]]
{{NiU|120|35 (2010)|Hausmann, Florian und Lutz, Burkard: Nitrat-Ionen bestimmen. Ein fotometrisches Analyseverfahren für den Schulunterricht}} Darstellung des [[Indol]]-Verfahrens, bei dem das in der Probe enthaltene [[Nitrat]] zu [[Nitrit]] [[Reduktion|reduziert]] und dann fotometrisch bestimmt wird.
{{Ex-ch09|{{fb|417}}|2|Natürliche Farbstoffe|[[Absorption|Absorptionsspektrum]] von Blattstoffen}}:<br />- Bei welcher Wellenlänge des Lichtes erfolgt die maximale Absorption durch den Blattfarbstoff [[Chlorophyll]]?<br />- Welcher Lichtanteil (Farbe) ist für den Pflanzenwuchs bzw. die [[Fotosynthese]] besonders bedeutsam?
{{Ex-ch09|{{fb|425}}|2|Azofarbstoffe und Indikatorfarbstoffe|Absorptionsspektren von [[Methylorange]] und [[Bromthymolblau]]}}
{{cb|-|225, 407|482}}
* Zusammenhang zwischen Extinktion, Transmission und Absorption am Beispiel des Farbstoffes [[Rhodamin B]]
{{www}}
* [http://www.chem.uni-potsdam.de/atb/BilderAktuell/Photometrie.pdf Photometrische Bestimmung von Kupfer] - ausführliches erläutertes Beispiel der Uni Potsdam (PDF, 4 S.)
* Spekwin32: Freies Programm zur Erzeugung von Spektren aus Tabellenwerten. [http://www.effemm2.de/spekwin/spekwin_manual.html Info], [http://www.effemm2.de/spekwin/spekwin32_install_de.exe Download], [http://www.effemm2.de/spekwin/Spekwin32_Manual_grau_3_1.pdf PDF-Manual]
* [[Coffein]]: [http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2005/2222/pdf/HolfeldMartin-2005-06-06.pdf Martin Holfeld: Fotometrische Coffein-Bestimmung in Sportgetränken. In: Chemie und Sport, S. 82.]
*[https://www.steiner-chemie.de/downloads/aqualytic_methodenhandbuch/ins_handbook_of_methods_de_aqua.pdf Steiner Chemie: Das Aqualytic® Nachschlagewerk der Photometrie][[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Methoden]][[Kategorie:Farbstoff]]
