Fotometrie

Aufbau eines Fotometers ($I_0$ = Anfangsintensität des Licht bestimmter Wellenlänge, $I$ = abgeschwächte Intensität nach Passage der Küvette)

Bei der Fotometrie wird Licht definierter Wellenlänge (meist UV bis Infrarot) mithilfe eines Fotometers durch eine Probe geschickt und die Extinktion gemessen. Die Extinktion gibt an, wie viel Licht (Photonen) von dem Medium absorbiert wurde, also wie viele Photonen nicht transmittiert wurden.

Die Extinktion folgt dem Lambert-Beer-Gesetz:

$E = \log{\dfrac{I_0}{I}} = \varepsilon \cdot c \cdot d$

• $E$ = Extinktion

• $\varepsilon$ = molarer dekadischer Extinktionskoeffizient  $\left [\dfrac{L}{mol \cdot cm} \right ]$

• $c$ = Konzentration der absorbierenden Verbindung $\left [ \dfrac {L}{mol} \right ]$

• $d$ = Weglänge durch die Probe

• $I_0$ = Intensität des einfallenden (eingestrahlten) Lichts

• $I$= Intensität des transmittierten Lichts

Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Extinktion und Konzentration. Alternativ ist auch eine Formulierung aufgelöst nach der transmittierten Lichtintensität möglich und üblich:

$I = I_0 \cdot e^{(-\varepsilon \cdot c \cdot d )}$

Erfolgt eine chemische Reaktion, wird das Edukt zum Produkt umgesetzt. Mit der Reaktion verändert sich die Konzentration der Produkte und Edukte und damit auch die Extinktion.

Mithilfe von Eichgeraden lässt sich dann direkt aus den Extinktionswerten die Konzentration ablesen, die Zeit muss dabei korrelierend festgehalten werden. Über dieses Prozedere ist es dann möglich, entsprechend die Reaktionsgeschwindigkeit zu berechnen.

Eine Eichgerade ist eine Gerade in einem Extinktions-Konzentrationsdiagramm, welches durch Messung der Extinktion bei bekannter Konzentration vor jedem Versuch festgelegt werden muss oder aus tabellierten Werten erstellt werden kann.