Absorptionsmessung

Absorptionsmessung ist bei der Untersuchung von Flüssigkeiten und Gasen die am häufigsten verwendete Methode. Sie ist einfach, exakt und leicht einsetzbar. Absorptionsmessungen können in den verschiedensten Zusammenhängen erfolgen, beispielsweise zur Identifikation von Fingerabdruck-Substanzen oder zur Messung der Konzentration eines Moleküls in einer Lösung. Die Methode funktioniert bei Gasen ebenso wie bei Flüssigkeiten, z. B. zur Analyse von Konsumgütern. Sie kommt auch in vielen industriellen Anwendungen zum Einsatz.

In einem Chemielabor ist ein klassisches Experiment zur Einführung in die Absorptionsmessung eine Lösung in einem Probenfläschchen. Sie kann in Transmission mit einem Zweistrahlspektrometer gemessen werden. Moderne modulare Spektroskopie ist allerdings hinsichtlich der Wahl von Wellenlängenbereich und notwendiger Auflösung weit flexibler. Mit dieser Methode ist es möglich, schnell und einfach für Messungen im Labor oder auf dem Feld zwischen verschiedenen Optiken zu wechseln. Die Messung kann ohne Veränderung oder Zerstörung der Probe wiederholt werden und ist in der Lage, die Absorption auf 0,001 Absorptionseinheiten genau zu quantifizieren.

Die Wissenschaft

Die Durchstrahlung von Material einer Dicke d liefert Informationen über die spektrale Abhängigkeit der Absorptionskonstante α (λ) (I0: eingestrahlte Intensität, l(d): transmittierte Intensität). Eintauchsonden, die über Lichtwellenleiter an eine Lichtquelle und ein Spektrometermodul gekoppelt sind, bilden das einfachste System zur Messung der Konzentration c von Flüssigkeiten. Die Konzentration steht über den Extinktionskoeffizienten in Relation zur Absorptionskonstante ε. In anderen Fällen empfiehlt es sich, einen kollimierten Strahlengang aufzubauen. Allerdings sind Messungen auch im direkten Kontakt des Querschnittswandlereingangs mit dem zu messenden Objekt möglich. Eine sehr hohe spektrale Auflösung ist weniger wichtig als eine sehr gute Wellenlängengenauigkeit und hohe dynamische Auflösung, wie sie die Spektrometermodule bieten.

Anwendungsbeispiele

  • Vermessung von Filtern (Farb- oder Interferenzfilter)
  • Konzentrationsbestimmung von Flüssigkeiten
  • Schichtdickenmessung bei konstantem Extinktionskoeffizienten
  • Ermittlung des Zucker- und Alkoholgehaltes in Getränken
  • Qualitätskontrolle in der Petrochemie