Spektralfotometer
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| Konzentration | Fotometrie | |
Das Spektralfotometer ist ein optisches Messsgerät zur Bestimmung der Absorption von Licht und damit der Konzentration von farbigen Flüssigkeiten.
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 |
Für Schülerversuche empfehlenswert sind z.B. die Spektralfotometer Jenway 6100. 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
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.
Vorbereitung: Kalibrierung
- Gerät einschalten und min. 15, besser 30 Minuten aufwärmen lassen, damit sich die optischen und elektronischen Systeme stabilisieren können.
- Wähle mit der Taste [Mode] den Messmodus T (= Transmission, Durchlässigkeit).
- Gewünschte Wellenlänge einstellen.
- 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.
- Probenraum öffnen, Verschlussklappe öffnen und Küvette mit "Null-Lösung" (i. d. R. dest. Wasser) in den Küvettenhalter einsetzen, Probenkammer schließen.
- Kalibriertaste [CAL] drücken. Die Anzeige geht auf 100%.
- Nun kann die Transmissions-Messung mit der Probe erfolgen, siehe Fotometrie.
- Extinktionsmessung: Mit Hilfe der Taste [Mode] die Messart ABS wählen. Die Kalibrierung erfolgt wie bei der Transmissions-Messung.
- 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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