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Lexikon der Chemie: Photometrie

Photometrie, Lichtmessung, in der Chemie im engeren Sinn die Konzentrationsbestimmung gelöster Substanzen durch Messung ihrer Lichtabsorption (UV-VIS-Spektroskopie). Die meist farblose Probe wird durch Umsetzung mit geeigneten Reagenzien in eine farbige Verbindung mit spezifischer Lichtabsorption überführt. Dann ermittelt man die Extinktion. Grundlage für die analytische Anwendung der P. ist das Lambert-Beersche Gesetz. Da sich häufig, z. B. infolge mangelnder Monochromasie der Strahlung, Abweichungen vom Lambert-Beerschen Gesetz ergeben, stellt man nach Möglichkeit eine empirische Eichkurve auf, indem man die gemessene Extinktion von verschiedenen Standardlösungen gegen ihre Konzentration aufträgt.

Geräte für photometrische Messungen sind Photometer. Sie weisen als Hauptbauelemente eine Lichtquelle, eine Vorrichtung zur Lichtzerlegung (Filter, Monochromator), Küvetten sowie einen Empfänger und ein Anzeigesystem auf. Man unterscheidet zwischen Einstrahl- und Zweistrahlphotometern
(Spektralapparaturen). Moderne Photometer (Spektralphotometer) arbeiten mit weitgehend monochromatischer Strahlung. Die Messung im Wellenlängenbereich der größten Lichtabsorption ist eine Grundbedingung für eine hohe Genauigkeit. Photometer können für feste oder variable Wellenlängen vorgesehen sein.

Die photometrische Analyse zeichnet sich durch Schnelligkeit, hohe Selektivität und geringen Zeitbedarf bei Standardabweichungen von 2 bis 5 % aus, weshalb sie ein breites Anwendungsgebiet umfaßt. Besondere Bedeutung hat sie zur genauen Erfassung geringer Gehalte, z. B. zur Bestimmung von Metallen im Spurenbereich. Da die Eigenabsorption solvatisierter Metall-Ionen für die photometrische Analyse im allg. zu gering ist, überführt man die Metall-Ionen in gefärbte Komplexe. Als Komplexbildner kommen vorwiegend Chelatbildner zum Einsatz, die recht gute Selektivität, große Stabilität und meist recht hohe Extinktionskoeffizienten mit damit verbundener hoher Empfindlichkeit aufweisen (Tab.). Viele Nichtmetalle können in ähnlicher Weise photometrisch bestimmt werden. Auch für zahlreiche organische Verbindungen sind geeignete Farbreaktionen bekannt, die teilweise nicht für einzelne Verbindungen, sondern für bestimmte Verbindungsklassen typisch sind. Photometrische Messungen haben auch in der Naturstoffchemie, klinischen Chemie, Biochemie, Toxikologie sowie in der Umweltanalytik große Bedeutung.

Spezielle Formen der P. sind die Flammen(spektral)-photometrie, Fluorophotometrie oder Fluorometrie sowie die Nephelometrie.

Photometrie. Tab.: Farbige Kationenkomplexe zur photometrischen Metallanalyse.



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