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Lambert-Beer'sches GesetzZoomA-Z

Fachgebiet - Analytische Chemie, Spektroskopie

Das Lambert-Beer'sche Gesetz ist das Grundgesetz der Absorptiometrie, gilt also für alle optischen Methoden der Analytischen Chemie, die auf der Messung der Absorption von Strahlung im ultravioletten und sichtbaren Bereich des Spektrums beruhen. Es vereint das Beer'sche und das Lambert'sche Gesetz. Nach dem Beer'schen Gesetz ist die Lichtabsorption einer farbigen Lösung proportional zur Konzentration einer Substanz, die in einem farblosen Lösemittel gelöst ist. Nach dem Lambert'schen Gesetz ist die Lichtabsorption einer Lösung bei konstanter Konzentration der gelösten Substanz der Länge des Weges proportional, den das Licht durch die Probe zurücklegt. Nach IUPAC-Empfehlungen1) und wenn Streuung und Lumineszenz vernachlässigt werden, ergibt sich für das Lambert-Beer'sche Gesetz folgende Formelschreibweise:

A=lg(I0I)=lg(1τ)=εcd
Legende
A-(auch A10) dekadische Absorbanz (veraltet: Extinktion E) [1]
I0-Intensität des eingestrahlten Lichtes [Wm-2]
I-(nach IUPAC Itr) Intensität des abgeschwächten Lichtes [Wm-2]
τ=II0-Transmissionsgrad (veraltet: Transmission) [1]
ε-molarer (dekadischer) Absorptionskoeffizient [m2mol-1]
c-Konzentration der Probe [molL-1]
d-(nach IUPAC l) Weglänge des Lichtstrahls durch die Probe [m]

Meist werden in der Spektroskopie die Streuung und Lumineszenz von Substanzen in einem Probenbehältnis vernachlässigt, die optischen Eigenschaften von Substanzen in einem Probenbehältnis ohne den Einfluss vom Reflexionsgrad angegeben. Deshalb ist es sinnvoll, von Absorbanz statt Extinktion zu sprechen. Der Begriff Extinktion E sollte für die Summe der Effekte von Absorption, Streuung und Lumineszenz reserviert bleiben.

1)Die verwendeten Symbole sind folgendem Buch entnommen:Mills, I.; Cvitaš, T.; Homann, K.; Kallay, N.; Kuchitsu, K. (1993): Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (Green Book). International Union of Pure and Applied Chemistry , ; Download [jüngster Zugriff 10.01.2011]. Der Weglänge des Lichtstrahls durch die Probe wurde entgegen der IUPAC-Empfehlungen das Symbol d statt l zugeordnet, um Verwechslungen mit der Intensität I zu vermeiden. Außerdem ist es üblich, das Symbol I für die Intensität des abgeschwächten Lichts zu verwenden. Der Index tr, wird meist weggelassen.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

SpektrenbearbeitungLevel 230 min.

ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie

Im Kapitel Spektrenbearbeitung werden die Grundzüge wichtiger Auswerteroutinen für Infrarot- und Raman-Spektren vorgestellt. Speziell für Infrarot-Spektren wird die Umwandlung von Transmissionsgradsspektren in Absorbanzspektren und umgekehrt behandelt. Die Spektrensubtraktion und die Spektrenglättung wird neben theoretischen Details mit praktischen Übungen untermalt. Beachtung finden auch die Basislinienkorrektur, Derivativspektroskopie, Dekonvolution und das Curvefitting.

Wechselwirkung von Strahlung und MaterieLevel 245 min.

ChemiePhysikalische ChemieSpektroskopie

Die Wechselwirkung von Strahlung und Materie, wie sie für die spektroskopischen Methoden grundlegend ist, wird anhand von Animationen und Applets verdeutlicht.