Funktionsprinzip - Hanna Instruments Iris Hi801 Bedienungsanleitung

Funktionsprinzip

4. Funktionsprinzip
Die Photometrie basiert auf dem Prinzip, dass die Farbe eines Mediums durch Absorption und
Streuung elektromagnetischer Strahlung entsteht.
Sie ist ein optisches Messverfahren zur Analyse strahlungsabsorbierender, chemischer Verbin-
dungen im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts. Dies wird z.B. zur Analyse von Trink- und
Abwasser angewandt. Dabei kommen kolorimetrische Verfahren zum Einsatz, mit denen Be-
standteile der Probe mittels spezieller Chemikalien eingefärbt werden. Hierbei gehen die zu mes-
senden Substanzen eine chemische Verbindung mit der Chemikalie ein und erzeugen so eine
spezielle Färbung. Die Intensität der Färbung ist abhängig von der Ionenkonzentration der jewei-
ligen Substanz.
Ein Spektralphotometer fächert die elekromagnetische Strahlung des sichtbaren, weißen Lichts
in seine jeweiligen Spektralfarben auf. Dazu wird der Lichtstrahl durch ein Dispersionselement
(Beugungsgitter oder Prisma) geleitet und in verschiedenfarbige Lichtstrahlen gebrochen. Diese
Farben bilden das sichtbare Spektrum des Lichts und korrelieren mit bestimmten Wellenlängen:
Wellenlänge (nm) Absorbierte Farbe
400 violett
435 blau
495 grün
560 gelb
650 orange
800 rot
Fällt ein Lichtstrahl einer bestimmten Wellenlänge (in der zur Färbung
der Probe komplementären Farbe) mit der Intensität I
Messprobe, wird ein Teil der Strahlung durch die Moleküle der Mess-
probe absorbiert, und eine Strahlung einer Intensität I (niedriger als I
transmittiert.
Das Lambert–Beer'sche Gesetz gibt die absorbierte Strahlung (Absorption) wie folgt wieder:
wobei:
log I/I = Absorption (A)
0
I
=Intensität des einfallenden Lichts
0
I = Intensität des transmittierten Lichts
ε = Dekadischer molarer Extinktionskoeffizient bei der Wellenlänge λ
λ
c = Molare Konzentration der absorbierenden Substanz in der Flüssigkeit
d = Wandstärke des Behältnisses
Da ε und d bekannt sind, kann die Konzentration c anhand der Lichtintensität I der transmittier-
λ
ten Strahlung der Messprobe bestimmt werden.
Transmittierte
Farbe
gelb-grün
gelb
purpur
blau
grünblau
blaugrün
auf eine farbige
0
log I/I
ε c d
0 λ
oder
A ε c d
λ
8
Bedienungsanleitung HI801
I I
0
)
0
Einfallender Transmittier-
Lichtstrahl ter Lichtstrahl
(nach Absorp-
tion)