Absorptionsmethoden

Absorptionsmethoden sind analytische Techniken, bei denen die Konzentration oder Identität eines Stoffes durch die Absorption elektromagnetischer Strahlung bestimmt wird. Die Grundidee ist, dass ein Teil der einfallenden Strahlung von der Probe absorbiert wird und der verbleibende Anteil gemessen wird. Nach dem Beer-Lambert-Gesetz ist die Absorbanz A proportional zur Konzentration c des absorbierenden Spezies und zur Weglänge l des Lichtwegs (A = εlc). Typische Messgrößen sind Absorbanz oder Transmissionsgrad.

Zu den Haupttypen der Absorptionsmethoden gehören die UV-Vis-Absorptionsspektroskopie, die die elektronischen Übergänge in Molekülen nutzt und sich für viele organische Verbindungen sowie Farbstoffe eignet. Die Infrarot-Absorptionsspektroskopie konzentriert sich auf Schwingungsübergänge und dient der Identifikation funktioneller Gruppen sowie qualitativen und quantitativen Analysen. Die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) misst die Absorption freier Atome in Flamme oder Graphitofen und findet breite Anwendung in der Elementaranalyse. Weiterhin gibt es die Röntgenabsorptionsspektroskopie (X-ray Absorption Spectroscopy, XAS) für lokale Strukturen und elektronische Zustände, vor allem in Material- und Umweltforschung. Nahe weitere Varianten umfassen NIR-Absorption und spezialisierte Messungen in der Umwelt- und Lebensmittelforschung.

Typische Instrumente umfassen Lichtquellen, Monochromatoren, Probenbehälter (Küvetten oder Probenhaltern) und Detektoren wie Photodioden oder Photomultiplier. In der AAS kommen zusätzlich Entnahmetechniken wie Flammen- oder Graphitofenquelle sowie Referenzlampen zum Einsatz. Vorteile der Absorptionsmethoden sind Relativität Einfachheit, Schnelligkeit und Empfindlichkeit; Einschränkungen ergeben sich aus Interferenzen durch Überlagerung von Spektren, Matrixeffekten und Abhängigkeiten von Weglänge und Molareinstellung, weshalb sorgfältige Kalibrierung erforderlich ist.