Spektralfotometer: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Das Spektralfotometer ist ein optisches Messsgerät zur Bestimmung der Absorption von Licht und damit der [[Konzentration]] von farbigen Flüssigkeiten.'''
 
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Die chemische Analysemethode der [[Fotometrie|fotometrische Bestimmung]] sowie die wesentlichen physikalischen Grundlagen sind im Artikel [[Fotometrie]] näher erläutert. Diese Kenntnisse vorausgesetzt, lässt sich der wesentliche Unterschied zum einfachen Fotometer (= Messgerät zur Bestimmung der Lichtstärke) nachvollziehen: Das Spektralfotometer liefert Licht eines kontinuierlichen [[Frequenz]]bereiches. Mittels Drehknopf lässt sich die gewünschte Wellenlänge λ einstellen und somit beispielsweise ein Absorptionsspektrum eines Stoffes für einen breiten [[Wellenlänge]]nbereich aufnehmen.
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Die chemische Analysemethode der [[Fotometrie|fotometrischen Bestimmung]] sowie die wesentlichen physikalischen Grundlagen sind im Artikel [[Fotometrie]] näher erläutert. Diese Kenntnisse vorausgesetzt, lässt sich der wesentliche Unterschied zum einfachen Fotometer (= Messgerät zur Bestimmung der Lichtstärke) nachvollziehen: Das Spektralfotometer liefert Licht eines kontinuierlichen [[Frequenz]]bereiches. Mittels Drehknopf lässt sich die gewünschte Wellenlänge λ einstellen und somit beispielsweise ein Absorptionsspektrum eines Stoffes für einen breiten [[Wellenlänge]]nbereich aufnehmen.
 
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An der BBS Winsen steht für Schülerversuche ein Spektralfotometer Jenway 6100 zur Verfügung. Das Modell 6100 arbeitet in einem [[Wellenlänge]]nbereich von λ = 320 bis 920 nm bei einer Wellenlängengenauigkeit von ± 2 nm und einer fotometrischen Genauigkeit von ± 1% bzw. Extinktion ±0,005.
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An der BBS Winsen steht für Schülerversuche ein Spektralfotometer Jenway 6100 zur Verfügung. Das Modell 6100 arbeitet in einem [[Wellenlänge]]nbereich von λ = 320 bis 920 nm bei einer Wellenlängengenauigkeit von ± 2 nm und einer fotometrischen Genauigkeit von ± 1% bzw. Extinktion ±0,005.
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Messungen mit dem Jenway 6100
 
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3•2 PROBENMESSUn~G
 
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Viele Meßmethoden sind in der entsprechenden Literatur ausgieb~g beschrieben und die dort empfohlene Wellenlänge sollte auch bei diesem Ger~t eingestellt werden.
 
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Bei Proben, bei denen die Wellenlänge noch nicht bekannt ist, kann man diese durch Komplementärfarben in etwa ermitteln. So benötigt z.B. eine blaue Probe ein gelbes Filter, oder eine gelbe Probe ein blaues Filter. Die folgende Liste zeigt die entsprechenden Komplement~rfarben und kann von rechts nach links, oder von links nach rechts gelesen werden.
 
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blaJl -gelb
 
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grünblau -orange
 
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blaugrülJ1 -rot
 
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grün -rot oder blau
 
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Die jeweils eingestellte Filterfarbe kann sichtbar gemacht werden, indem man eine weiße Karte in den Lichtweg des Ger~tes h~lt. Es zeigt zum Beispiel, daß bei 400 nm ein blaues Licht entsteht oder bei 700 nm ein rotes.
 
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Achtung: Das menschliche Auge ist nicht in der Lage, Lichtwellen unter 400 nm oder liber 700 nm zu erkennen.
 
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Wenn die richtige Komplement~rfarbe ermittelt wurde, sollte nun die genaue Wellenl~nge eingestellt werden. Diese gibt normalerweise
 
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einen maxi.lnalen Extink-tionswert "ABS 11
 
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Dazu geht man in kleinen 5 nm-Schritten mit der Wellenlänge auf
 
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oder ab, bis sich der Maximalwert einstellt.
 
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Die Messung sollte wie folgt ausgeführt werden:
 
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1.
 
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Gerät 15 -30 min. aufwärmen lassen.
 
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2.
 
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Null-Lösung iI1 den Küvettenhalter einsetzen, Probenkammer
 
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schließen und gewünschte Wellenl~nge einstellen.
 
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3.
 
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Extinktionsmessung: Mit Hilfe des Mode-.Tasters ifABS"-Meßar-t wählen und Kalibriertaste
 
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"CAL" cl:rücken. Die Anzeige geht auf Null, das Gerät ist rneßbereit.
 
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4.
 
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Durchlässigkeitsmessung: Mit Hilfe des Mode-Tasters %T-Meßart wählen und Kalibriertaste "CAL" drückerl. Die Anzeige geht auf 100 10, das Gerät ist meßbereit.
 
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* [[Media:Spektralphotometer.pdf|Bedienungsanleitung Jenway 6100 als PDF-Datei zum Download]].
 
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== Messungen mit dem Jenway 6100 ==
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Zur Vertiefung: [[Media:Spektralphotometer.pdf|Bedienungsanleitung Jenway 6100 als PDF-Datei zum Download]].
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=== Benötigte Materialien ===
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* '''Messung:''' Schutzbrille, Küvettenständer mit Küvetten (standardisierte, transparente Gefäße, die zu 2/3, also mit etwa 3 mL der farbigen Probenflüssigkeit befüllt und in den Strahlengang geschoben werden), Bechergläser mit Probelösung(en), Einwegspritze, Spritzflasche mit dest. Wasser, Wischtücher.
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* '''Auswertung:''' Zettel und Schreiber, Taschenrechner, Geo-Dreieck.
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=== Vorbereitung: Kalibrierung ===
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# Gerät einschalten und min. 15, besser 30 Minuten aufwärmen lassen, damit sich die optischen und elektronischen Systeme stabilisieren können.
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# Wähle mit der Taste [Mode] den Messmodus T (= Transmission, Durchlässigkeit).
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# Gewünschte Wellenlänge einstellen.
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# Deckel der Probenkammer aufklappen und innen links den Lichtweg mit der Verschlussklappe verschließen. Probenraum schließen. Kalibriertaste [CAL] drücken, die Anzeige zeigt eine Transmission von 0% an.
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# Probenraum öffnen, Verschlussklappe öffnen und Küvette mit "Null-Lösung" (i. d. R. dest. Wasser) in den Küvettenhalter einsetzen, Probenkammer schließen.
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# Kalibriertaste [CAL] drücken. Die Anzeige geht auf 100%.
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# Nun kann die Transmissions-Messung mit der Probe erfolgen, siehe [[Fotometrie]].
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# Extinktionsmessung: Mit Hilfe der Taste [Mode] die Messart ABS wählen. Die Kalibrierung erfolgt wie bei der Transmissions-Messung.[[Bild:Extinktion von Wasser.png|thumb|150px|right|Extinktion von Wasser]]
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#Bei Aufnahme eines Absorbtionsspektrums muss bei jeder neuen Wellenlänge erneut kalibriert werden, da auch die "Null-Lösung" wie Wasser eine wellenlängenabhänge Absorbtion besitzt, siehe Bild rechts.
  
 
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* Arbeitsblätter siehe [[Fotometrie]]
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* [[Media:Spektralphotometer.pdf|Bedienungsanleitung Jenway 6100 als PDF-Datei zum Download]]
  
 
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Laborgeräte]]
 
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Aktuelle Version vom 9. August 2014, 18:22 Uhr

Spektralfotometer
vernetzte Artikel
Konzentration Fotometrie

Das Spektralfotometer ist ein optisches Messsgerät zur Bestimmung der Absorption von Licht und damit der Konzentration von farbigen Flüssigkeiten.

Jenway 6100.jpg

Die chemische Analysemethode der fotometrischen Bestimmung sowie die wesentlichen physikalischen Grundlagen sind im Artikel Fotometrie näher erläutert. Diese Kenntnisse vorausgesetzt, lässt sich der wesentliche Unterschied zum einfachen Fotometer (= Messgerät zur Bestimmung der Lichtstärke) nachvollziehen: Das Spektralfotometer liefert Licht eines kontinuierlichen Frequenzbereiches. Mittels Drehknopf lässt sich die gewünschte Wellenlänge λ einstellen und somit beispielsweise ein Absorptionsspektrum eines Stoffes für einen breiten Wellenlängenbereich aufnehmen.

Rot Orange Gelb Grün Blau Indigo Violett
                    
λ in nm 700 650 580 550 500 450 400

An der BBS Winsen steht für Schülerversuche ein Spektralfotometer Jenway 6100 zur Verfügung. Das Modell 6100 arbeitet in einem Wellenlängenbereich von λ = 320 bis 920 nm bei einer Wellenlängengenauigkeit von ± 2 nm und einer fotometrischen Genauigkeit von ± 1% bzw. Extinktion ±0,005.

Messungen mit dem Jenway 6100

Küvettenständer.png

Zur Vertiefung: Bedienungsanleitung Jenway 6100 als PDF-Datei zum Download.

Benötigte Materialien

  • Messung: Schutzbrille, Küvettenständer mit Küvetten (standardisierte, transparente Gefäße, die zu 2/3, also mit etwa 3 mL der farbigen Probenflüssigkeit befüllt und in den Strahlengang geschoben werden), Bechergläser mit Probelösung(en), Einwegspritze, Spritzflasche mit dest. Wasser, Wischtücher.
  • Auswertung: Zettel und Schreiber, Taschenrechner, Geo-Dreieck.
Jenway 6100.png

Vorbereitung: Kalibrierung

  1. Gerät einschalten und min. 15, besser 30 Minuten aufwärmen lassen, damit sich die optischen und elektronischen Systeme stabilisieren können.
  2. Wähle mit der Taste [Mode] den Messmodus T (= Transmission, Durchlässigkeit).
  3. Gewünschte Wellenlänge einstellen.
  4. Deckel der Probenkammer aufklappen und innen links den Lichtweg mit der Verschlussklappe verschließen. Probenraum schließen. Kalibriertaste [CAL] drücken, die Anzeige zeigt eine Transmission von 0% an.
  5. Probenraum öffnen, Verschlussklappe öffnen und Küvette mit "Null-Lösung" (i. d. R. dest. Wasser) in den Küvettenhalter einsetzen, Probenkammer schließen.
  6. Kalibriertaste [CAL] drücken. Die Anzeige geht auf 100%.
  7. Nun kann die Transmissions-Messung mit der Probe erfolgen, siehe Fotometrie.
  8. Extinktionsmessung: Mit Hilfe der Taste [Mode] die Messart ABS wählen. Die Kalibrierung erfolgt wie bei der Transmissions-Messung.
    Extinktion von Wasser
  9. Bei Aufnahme eines Absorbtionsspektrums muss bei jeder neuen Wellenlänge erneut kalibriert werden, da auch die "Null-Lösung" wie Wasser eine wellenlängenabhänge Absorbtion besitzt, siehe Bild rechts.
Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen
zum Thema Spektralfotometer:
Chemie FOS-T

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Chemie heute

auf Seite
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Elemente Chemie

auf Seite
485

Weblinks

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