Lambert-Beer'sches Gesetz

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

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.

$${\displaystyle E_{\lambda }=\log _{10}\left({\frac {I_{0}}{I_{1}}}\right)=\varepsilon _{\lambda }\times c\times d}$$

wobei:

• E = Extinktion
• ${\displaystyle I_{0}}$ = Intensität des einfallenden (eingestrahlten) Lichtes (Einheit: W${\displaystyle \times }$m⁻²)
• ${\displaystyle I_{1}}$ = Intensität des transmittierten Lichtes (Einheit: W${\displaystyle \times }$m⁻²)
• ${\displaystyle c}$ = Stoffmengenkonzentration der absorbierenden Substanz in der Flüssigkeit (Einheit: mol ${\displaystyle \times }$m⁻³)
• ${\displaystyle \varepsilon _{\lambda }}$ = dekadischer Extinktionskoeffizient bei der Wellenlänge ${\displaystyle \lambda }$
• ${\displaystyle d}$ = Schichtdicke des durchstrahlten Körpers, z.B. die Dicke der verwendeten Küvette (Einheit: m)

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.