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Flammenphotometrie

Synonyme: Flammenemissionsphotometrie
Englisch: flame photometry

1 Definition

Als Flammenphotometrie wird ein Verfahren zur quantitativen Analyse von Elementen der Alkali- (z.B. Lithium, Natrium, Kalium) und Erdalkaligruppe (z.B. Calcium, Barium) bezeichnet. Sie war lange Zeit das Standardverfahren zur Bestimmung von Elektrolyten, wurde jedoch in den letzten Jahren durch einfachere Methoden aus den Routinelabors verdrängt.

2 Hintergrund

Wenn ein Atom durch Hitze angeregt wird, so strahlt es Licht in einer für das Element spezifischen Wellenlänge aus. Dies geschieht dadurch, dass durch die Hitzeeinwirkung der Flamme die Valenzelektronen kurzzeitig auf ein höheres Niveau angehoben werden und anschließend wieder auf das Ausgangsniveau zurückfallen. Beim Zurückfallen wird Energie in Form von Licht einer charakteristischen Wellenlänge abgegeben, das durch die Flammenfärbung sichtbar wird.

3 Vorgehen

Die Probe wird entweder als Feststoff auf einen Glühdraht gebracht und anschließend in die Flamme gehalten oder als verdünnte, wässrige Lösung mittels eines Zerstäubers in die Flamme geleitet. Sichtbar wird die charakteristische Flammenfärbung. Das emittierte Licht kann durch ein optisches System aufgefangen und dessen Intensität bestimmt werden. Die Intensität ist direkt proportional zur Substanzmenge. Befinden sich mehrere Substanzen in der Probe, so kann vorher die zu detektierende Wellenlänge mit einem Monochromator eingestellt werden. Dieser lässt nur noch das emittierte Licht einer Substanz durch und lässt so eine substanzspezifische Bestimmung zu.

4 Charakteristische Flammenfärbungen

Element Flammenfärbung
Natrium gelb-orange
Kalium violett-grau
Calcium ziegelrot
Barium braun-grün
Lithium, Strontium rötlich

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