spektralphotometrische

Spektralphotometrie, auch spektralphotometrische Messung genannt, ist eine analytische Methode zur Quantifizierung von Substanzen durch Messung der Lichtabsorption einer Probe bei definierten Wellenlängen. Sie wird vor allem im UV-Vis-Bereich eingesetzt, um Konzentrationen anhand der Absorptionsanatur von Molekülen abzuleiten.

Prinzip und Aufbau: Ein Lichtstrahl einer bestimmten Wellenlänge trifft auf die Probe. Ein Monochromator wählt die gewünschte Wellenlänge, das Licht durchläuft eine Küvette mit der Probe, und ein Detektor misst die transmitierte Intensität. Gegnerische Referenz wird oft separat gemessen, um eine Baseline zu erhalten. Die Absorbanz A ergibt sich aus A = -log10(T) mit T = I/I0. Für viele Lösungen folgt die Beer-Lambert-Gesetzmäßigkeit A = ε l c, wobei ε der molare Extinktionskoeffizient, l die Pfadlänge der Küvette und c die Konzentration ist. Dadurch lässt sich aus einer Kalibrierung die Konzentration der Probe bestimmen.

Instrumente und Messmodi: Typischerweise kommen Einzel- oder Doppelstrahl-Spektrophotometer zum Einsatz. Der Wellenlängenbereich reicht häufig von ca. 190 bis 1100 nm; Detektoren sind Photomultiplier oder Photodioden. Küvetten bestehen aus Glas, Kunststoff oder Quarz (Letzteres für UV). Wichtige Schritte sind Wellenlänge, Nullabgleich, Kalibrierung mit Standards und Korrektur für Baseline und Interferenzen.

Anwendungen und Vor- sowie Einschränkungen: Spektralphotometrie wird in Chemie, Biologie, Umweltanalytik, Pharmazie und Klinik eingesetzt, etwa zur Bestimmung von Arzneimitteln, DNA/RNA-Anteilen oder Farbstoffen. Vorteile sind Schnelligkeit, Empfindlichkeit und einfache Bedienung; Einschränkungen ergeben sich durch unspezifische Absorption, Interferenzen durch Begleitstoffe und das Erfordernis chromophorer Verbindungen. Moderne Entwicklungen umfassen Mikroplatten-Lesegeräte und kompakte Spektralphotometer für Hochdurchsatzanalysen.