Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

84 A. Einführung in die Laboratoriumstechnik
In neuentwickelten UV-VIS-Spektrometern entfällt die Variation der Frequenz durch einen
Monochromator, statt dessen wird das polychromatische Licht durch ein geeignetes Dispersionselement
in die einzelnen Frequenzen aufgetrennt, die durch entsprechend angeordnete
Photodioden registriert, elektrisch verstärkt und aufgezeichnet werden (Dioden-Array-Spektrometer).
Mit derartigen Geräten läßt sich ein UV-VIS-Spektrum innerhalb von Millisekunden
erhalten. Auch bei IR-Spektrometern gibt es Weiterentwicklungen (Fourier-Transform-
IR-Spektrometer).
Im UV-VIS- bzw. IR-Spektrum sind die Lage des Signals auf der Energiekoordinate (Wellenlänge
bzw. Frequenz) und seine Intensität von Bedeutung. Für die absorbierte Energie AE
gilt
A£ = hv = -^ [A.118]
A.
v Frequenz, A Wellenlänge, h Planck-Wirkungsquantum, c Lichtgeschwindigkeit
Durch Multiplikation mit der Avogadro-Konstante erhält man die pro Mol bei der jeweiligen
Wellenlänge aufgenommene Strahlungsenergie:
A* = 1 "' 6 - 10 VmOl-' [A.119]
>l/nm
UV-VIS- und IR-Spektrometer zeichnen die Absorptionsintensität entweder über der Wellenlänge
und/oder Frequenz auf. Die Registrierung über der Frequenz hat den Vorteil, daß die
Abszisse linear von der Energie dargestellt wird. Die Frequenz hat jedoch unhandlich große
Zahlenwerte, und man verwendet deshalb die Wellenzahl v (in cm- 1 ):
v = - =
c A/nm
[A.120]
v eignet sich gut für IR-Spektren, ist jedoch für UV-VIS-Spektren noch immer unhandlich
groß; hier wird noch häufig benutzt: 10 3 cm- 1 = kK („kilo-Kayser").
Mit den obigen Beziehungen lassen sich die Frequenz- und Energiebereiche der optischen
Spektroskopie angeben; vgl. Tabelle A.121.
Tabelle A.121
Frequenz- und Energiebereiche der optischen Spektroskopie
v/10 3 cm -1
A/nm
J£/kJ-moH
Vakuum-
Ultraviolett 1 )
(VUV)
>55
665
Ultraviolettbereich
(UV)
55... 28
180... 360
665... 335
Sichtbares
Gebiet
(VIS)
28... 13
360... 750
335. ..16O
Infrarotgebiet
(IR)
750