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Transkript Atomabsorptionsspektroskopie (AAS)

Guten Tag und herzlich willkommen! In diesem Video geht es um die Atomabsorptionsspektrometrie, auch Spektroskopie genannt, abgekürzt AAS. Das Video gehört zur Reihe der spektrometrischen Verfahren. An Vorkenntnissen solltest Du über Licht und Lichtintensität Bescheid wissen. Außerdem beherrschst Du die Umformung einfacher, mathematischer Terme. Nach dem Schauen des Videos solltest du ein grundlegendes Verständnis der spektrometrischen Methode AAS besitzen. Der Film besteht aus 5 Abschnitten. 1. Untersuchungsgegenstand 2. Aufbau 3. Analyseprinzip 4. Kalibrierung 5. Zusammenfassung   1. Untersuchungsgegenstand Die Atomabsorptionsspektroskopie wird für 2 große Stoffgruppen verwendet. Einmal für die Untersuchung der Metalle und auch für die Bestimmung von Halbmetallen. Dabei können Metalle und Halbmetalle in Lösung sein, aber auch der feste Zustand kann untersucht werden.   2. Aufbau Ein modernes AAS-Messgerät, ein sogenanntes Spektrometer, sieht so aus. Schön und gut, aber wie ist es prinzipiell aufgebaut? Im Blockschema kann man 5 Bauelemente unterscheiden: die Lichtquelle, die Flamme, der Zerstäuber, der Monochromator und der Lichtdetektor.   3. Analyseprinzip Die Lichtquelle ist ein Linienstrahler, dafür dient z.B. eine Hohlkathodenlampe. Die Intensität I0 wird beim Versuch konstant gehalten, die Wellenlänge Λ ist je nach Anforderung regelbar. Somit sendet die Lichtquelle monochromatisches Licht bestimmter Intensität I0 aus. Der Zerstäuber dient der Verkleinerung der zu untersuchenden Stoffteilchen, die Teilchen werden verteilt und verkleinert. In der Flamme des Gerätes werden sie weiter verkleinert, sie werden atomisiert. Das Licht mit bestimmter Intensität I0 durchdringt die Flamme, dabei wird es absorbiert. Das heißt, seine Intensität vermindert sich. Der Lichtdetektor bestimmt die Intensität des ausgetretenen Lichtes. Der Monochromator dient einem Zweck: dem Schutz des Detektors. Er lässt nur Licht einer Wellenlänge hindurch. Zur Auswertung der Untersuchung verwendet man das Lambert-Beersche-Gesetz. Die Extinktion Λ = log I0/I = εΛ × c × d. Extinktionskoeffizient × Konzentration × zurückgelegter Weg des Lichtes. Damit man auswerten kann, müssen εΛ und d konstant sein. Dann erhält man eine Proportionalität zwischen εΛ und c.   4. Kalibrierung Das Lambert-Beersche-Gesetz gilt für die Konzentration von Flüssigkeiten. Eine Küvette wird mit der Lösung befüllt und untersucht. Man durchstrahlt die Küvette mit der Lösung mit Licht. Für das Experiment wichtig ist d, die Länge, die das Licht in der Lösung zurückzulegen hat. Außerdem bestimmt die Konzentration der Lösung die Verminderung der Lichtintensität. Der Extinktionskoeffizient εΛ hängt vom Stoff ab und von der Wellenlänge, daher muss ein bestimmtes Λ vorgegeben werden. Wir müssen nun dieses Experiment auf das Spektrometer, d.h. auf den Vorgang in der Flamme übertragen. Im Spektrometer sind εΛ und d nicht bestimmbar. Sie werden sozusagen durch das Gerät beeinflusst. Wir können jedoch das Lambert-Beersche-Gesetz so schreiben: εΛ = εΛ × d × c. Wir dividieren durch εΛ × d. Damit erhalten wir rechts c. Wir setzen für 1/ εΛ × d = k. K ist hier eine Stoff- und Gerätekonstante. Die Gleichung vereinfacht sich zu k × εΛ = c. Oder umgeschrieben:c = k × εΛ Nun wird eine Versuchsreihe mit unterschiedlichen Versuchsreihen vorgenommen. Im Ergebnis trägt man c über εΛ auf. Wenn gut gearbeitet wurde, kommt eine proportionale Abhängigkeit zustande. Aus der Grafik kann nun für eine unbekannte Konzentration c direkt die Lösung abgelesen werden. 5. Zusammenfassung Die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) ist ein Verfahren für die Bestimmung von Metallen und Halbmetallen in Lösung oder im festen Zustand. Unter Benutzung des Lambert-Beerschen-Gesetzes und der Kalibrierung kann die Konzentration c bestimmt werden. So, ich hoffe Ihr seid nach diesem Video nicht zu sehr geschafft. Ich wünsche Euch alles Gute und viel Erfolg.Tschüss!

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1 Kommentar
  1. Default

    Ein weiteres Video, welches verständlich und freundlich bunt gestaltet wurde. Um die Prinzipien zu verstehen, gibt es nichts besseres. Bitte weiter so :)

    Von Mariusrother, vor mehr als einem Jahr