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Lambert-Beer'sches Gesetz

Englisch: Lambert-Beer law

1 Definition

Das Lambert-Beer'sche Gesetz erlaubt die Berechnung der Konzentration einer Lösung anhand der Absorption von monochromatischem Licht.

2 Anwendung

Eine Küvette wird mit der zu testenden Flüssigkeit gefüllt. Diese wird in ein Photometer gestellt und mit monochromatischem Licht durchstrahlt und dabei die Intensität der aus der Küvette austretenden Strahlung gemessen.

3 Formel

Lamberbeerscheformel.jpg


  • E: Extinktion
  • I1: Intensität des transmittierten Lichts
  • I0: Intensität des einfallenden (eingestrahlten) Lichts
  • c: Konzentration der absorbierenden Substanz in der Flüssigkeit (mol·l-1)
  • ε: dekadischer Extinktionskoeffizient (oft auch als spektraler Absorptionskoeffizient bezeichnet) bei der Wellenlänge λ. Dieser ist eine für die absorbierende Substanz spezifische Größe und kann unter anderem vom pH-Wert oder vom Lösungsmittel abhängen. Bei einer Konzentrationsangabe in Mol wird ελ als dekadischer molarer Extinktionskoeffizient angegeben, beispielsweise in der Einheit m2·mol-1
  • l: Schichtdicke des durchstrahlten Körpers, z.B. die Dicke der verwendeten Küvette

4 Gültigkeit

Das Gesetz gilt nur unter einigen Bedingungen, von denen 2 für die tägliche (medizinische) Laborarbeit von größerer Bedeutung sind:

  • Die gelöste Substanz muss homogen in der Küvette verteilt sein. Daher muss vor der Messung eine gründliche Durchmischung gewährleistet sein.
  • Das Lambert-Beer'sche Gesetz gilt nicht für alle möglichen Konzentrationen einer Lösung. Der zunächst lineare Zusammenhang von Konzentration und Extinktion gilt bis zu einem bestimmten Konzentrationsmaximum. Ab diesem Punkt nimmt die Extinktion nicht mehr linear mit steigender Konzentration zu. Stellt man sich Moleküle als Kugeln vor, so können sich diese, sofern die Konzentration groß genug ist, so hintereinander anordnen, dass es von vorne betrachtet so aussieht, als ob es sich nur um eine Kugel handeln würde. Die Begrenzung des Gesetze ist u.a. der Grund dafür, dass Extinktionen nur bei stark verdünnten Lösungen gemessen werden und fast nie bei unverdünnten Proben.

Tags:

Fachgebiete: Physik

Chemie Ingenieur
Heutzutage wird vielmehr die Absorption A statt der Extinktion E bei der Wellenlange Lambda angegeben. Zudem wird kann der dekadische Extinktionskoeffizient nur bei der logarithmischen Funktion mit einer 10ner Potenz angegeben werden. Nimmt man den natürlichen Logarithmus so darf auch nur der "normale" Extinktionskoeffizent angegeben werden, welcher sich um den Faktor 0,43 unterscheidet (log(e)). Vereinfacht könnte man die Formel also als A(lambda) = Log (Io/I) angeben.
#1 am 22.07.2016 von Chemie Ingenieur (Student)

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