Die Spektrophotometrie ist eine Technik zur Messung der Intensität der Lichtaufnahme oder -übertragung durch eine Substanz als Funktion der Wellenlänge. Es ist in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen weit verbreitet, darunter Chemie, Biochemie, Molekularbiologie, Umweltwissenschaften und analytische Chemie. Die Spektrophotometrie ermöglicht es Forschern, die Konzentration von Substanzen quantitativ zu analysieren, Verbindungen zu identifizieren, die Reaktionskinetik zu untersuchen und die Reinheit von Proben zu bewerten.

Es gibt zwei Haupttypen von Spektrophotometrie-Methoden:

UV-sichtbare Spektrophotometrie:

• Die UV-sichtbare Spektrophotometrie misst die Absorption von ultraviolettem (UV) und sichtbarem (Vis) Licht durch eine Substanz.
  • Bei diesem Verfahren sendet ein Spektrophotometer ein breites Spektrum an UV- und sichtbarem Licht durch eine Probe aus, und die Intensität des übertragenen oder absorbierten Lichts wird von einem Detektor gemessen.
  • Das Beer-Lambert-Gesetz wird üblicherweise verwendet, um die Absorption von Licht durch eine Probe mit ihrer Konzentration und der Weglänge des Lichts durch die Probe in Beziehung zu setzen.
  • Die UV-Vis-Spektrophotometrie wird in der Biochemie zur Analyse von Nukleinsäuren, Proteinen und anderen Biomolekülen sowie in der chemischen Analyse zur Bestimmung der Konzentration verschiedener Verbindungen häufig verwendet.
  Infrarotspektrophotometrie (IR):
  • Die Infrarotspektrophotometrie misst die Absorption von Infrarotstrahlung durch eine Substanz.
  • Diese Methode basiert auf dem Prinzip, dass Moleküle Infrarotstrahlung bei bestimmten Wellenlängen absorbieren, die den Schwingungs- und Rotationsmodi der chemischen Bindungen innerhalb des Moleküls entsprechen.
  • Die IR-Spektrophotometrie wird zur Strukturanalyse, Identifizierung von Funktionsgruppen sowie zur qualitativen und quantitativen Analyse organischer und anorganischer Verbindungen verwendet.

  Spektrophotometer sind mit Monochromatoren oder Filtern ausgestattet, um bestimmte Lichtwellenlängen für die Analyse auszuwählen. Die Wahl der Wellenlänge hängt von der Art der Probe und den gesuchten Informationen ab. Zum Beispiel:

  UV-sichtbare Wellenlängen:
  • UV-Region: Normalerweise reicht sie von 200 bis 400 nm. Häufige Anwendungen sind DNA- und Proteinanalysen, enzymatische Tests und die Messung organischer Verbindungen.
  • Sichtbare Region: Bereiche von 400 bis 800 nm. Wird für kolorimetrische Assays, die Analyse von Pigmenten und die Bestimmung von Metallionen verwendet.

• Nahinfrarotregion (NIR): Bereiche von 700 bis 2500 nm. Wird zur Analyse organischer Funktionsgruppen, Polymere und Pharmazeutika verwendet.
• Region mit mittlerem Infrarot (MIR): Bereiche von 2500 bis 25000 nm. Geeignet zur Identifizierung organischer Verbindungen, zur Messung von Bindungsvibrationen und zur Charakterisierung von Materialien.

Insgesamt ist die Spektrophotometrie eine vielseitige Analysetechnik mit Anwendungen in verschiedenen Disziplinen, die durch Messung der Lichtabsorption bei bestimmten Wellenlängen wertvolle Einblicke in die Eigenschaften und die Zusammensetzung von Substanzen bietet.