Was ist uv vis?

UV-Vis-Spektroskopie

Die UV-Vis-Spektroskopie, auch bekannt als Ultraviolett-sichtbare Spektroskopie oder Absorptionsspektroskopie, ist eine quantitative Technik, die verwendet wird, um die Absorption von Ultraviolett- und sichtbarem Licht durch eine Substanz zu messen. Sie wird häufig in der Chemie und verwandten Wissenschaften eingesetzt.

Grundprinzip:

Das Grundprinzip basiert auf der Absorption von Licht durch Moleküle, die Elektronenübergänge anregen. Jedes Molekül hat ein charakteristisches Absorptionsmuster, das von seiner chemischen Struktur abhängt. Durch die Messung der Absorption von Licht bei verschiedenen Wellenlängen kann man die Konzentration einer Substanz bestimmen und Informationen über ihre Identität erhalten.

Wie funktioniert es?

Ein UV-Vis-Spektrometer sendet einen Strahl von UV-Vis-Licht durch eine Probe. Ein Detektor misst dann die Intensität des Lichts, das durch die Probe hindurchgeht. Die Differenz zwischen der Intensität des einfallenden Lichts und des durchgelassenen Lichts entspricht der von der Probe absorbierten Lichtmenge. Dieses Absorptionsmuster wird als UV-Vis-Spektrum dargestellt.

Wichtige Komponenten eines UV-Vis-Spektrometers:

• Lichtquelle: Erzeugt UV- und sichtbares Licht (z.B. Deuteriumlampe für UV, Halogenlampe für sichtbar).
• Monochromator: Wählt eine bestimmte Wellenlänge des Lichts aus.
• Probenhalter: Hält die Probe (meist eine Küvette).
• Detektor: Misst die Intensität des durchgelassenen Lichts.
• Datenverarbeitungssystem: Verarbeitet die Daten und erstellt das Spektrum.

Anwendungen:

• Quantitative Analyse: Bestimmung der Konzentration von Stoffen in Lösungen (z.B. nach dem Lambert-Beer-Gesetz).
• Qualitative Analyse: Identifizierung von Substanzen durch Vergleich ihrer Spektren mit bekannten Standards.
• Reaktionskinetik: Verfolgung des Verlaufs chemischer Reaktionen.
• Farbmessung: Bestimmung von Farbeigenschaften von Materialien.
• Bestimmung von Reinheit: Feststellung des Reinheitsgrades einer Substanz.

Vorteile:

• Einfache Bedienung
• Relativ kostengünstig
• Schnelle Analyse
• Nicht-destruktiv (die Probe wird nicht zerstört)

Nachteile:

• Nicht für alle Substanzen geeignet (nur für UV-Vis-aktive Substanzen)
• Empfindlich gegenüber Störungen (z.B. Trübungen)
• Nicht so spezifisch wie andere spektroskopische Methoden (z.B. Massenspektrometrie)

Das Lambert-Beer-Gesetz:

Das Lambert-Beer-Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen der Absorption, der Konzentration und der Schichtdicke einer Lösung. Es lautet:

A = ε * b * c

wobei:

• A die Absorption (Absorbanz) ist
• ε der molare Extinktionskoeffizient ist (eine Stoffkonstante)
• b die Schichtdicke der Probe ist
• c die Konzentration der Substanz ist