Voraussetzungen

Sie müssen über ein Spektralphotometer und eine Quarzglasküvette verfügen. Schauen Sie auch bei der Messung der Optischen Dichte und den Angaben des Photometerlieferanten nach, wie prinzipiell mit Ihrem Photometer zu verfahren ist.

Zeitbedarf: Der Zeitbedarf ist abhängig von der Anzahl Ihrer Messproben und deren Vorbereitung: 10-40 min.

Folgeexperimente: Sie könnten bei einer Nukleinsäure-Isolierung (z.B. einer Plasmidpräparation) versuchen ein Spektrum zu bestimmen. Aus dem Quotionen der Absorptionen bei 260 nm und bei 280 nm können Sie einen Rückschluss auf die Reinheit Ihrer Nukleinsäure-Präparation ziehen.

Aufgaben

  1. Setzten Sie Lösungen verschiedener Farbstoffe in unterschiedlichen Konzentrationen an (z.B. Methylenblau, Lebensmittelfarbstoffe, Vitamin B12, etc).
  2. Füllen Sie eine Farbstofflösung in die Quarzglasküvette.
  3. Zeichnen Sie das UV-vis Spektrum dieser Lösung auf.
  4. Interpretieren Sie das Spektrum.

Lernziele

Sie lernen den Umgang mit einem Spektralphotometer kennen. Damit werden Sie in die Lage versetzt, Spektren verschiedener Substanzen zu interpretieren und diese Substanzen über den Molaren Extinktionskoeffizienten zu quantifizieren.

Probleme

Beobachtung Lösungsansatz
Kein Spektrum, obwohl die Küvette im Strahlengang steht. Ist die Photometerlampe an? Halten Sie ein weißes Papierblatt dicht an die Austrittsöffung des Lichtstrahls. Erkennen Sie einen Lichtfleck auf diesem Papier?
Unerwartete Änderung im Spektrum bei <340 nm. Haben Sie eine Quarzglaskütte verwendet? Ist die Lampe für den UV-Bereich angeschaltet.
Das Spektrum hat Ähnlichkeit mit dem des Lösungsmittels. Ist die Konzentration Ihrer Testsubstanz hoch genug?
Als "Spektrum" sehe ich eine gerade Linie bei hohen Extinktionswerten. Steht die Küvette mit der Meßfläche im Strahlengang? Messen Sie auf den mattierten Seitenflächen der Küvette? Haben Sie eine zu hohe Konzentration ihrer Testsubstanz eingesetzt? Verdünnen Sie diese Lösung mit einem entsprechenden Lösungsmittel.

Sicherheit

Es besteht keine Gefahr für den Experimentator und für die Umwelt, wenn Sie von ungefährlichen, biologisch abbaubaren Substanzen die Spektren aufzeichnen. Sammeln Sie dennoch ihre flüssigen Abfälle in einem Vorratsgefäß und entsorgen Sie diese Abfälle sachgerecht.

 

Tabelle 1: Sicherheitsdatenblätter als pdf-Dateien
 
Abkürzungen, Gefahrensymbole, R+S-Sätze 100 KB
Methylenblau (Blaues Wunder) 33 KB

 

Tipps und Hinweise

  • Nutzen Sie Plastikküvetten nur, wenn Sie im sichtbaren Bereich (>350 nm) des Spektrums messen und keine Lösungsmittel verwenden.
  • Quarzglasküvetten können für "alle" Messungen verwendet werden.
  • "Einweg"-Plastikküvetten sind natürlich für mehr als nur eine Messung verwendbar.
  • Verwenden Sie für "farblose" Lösungen vorsichtshalber eine Quarzglasküvette.
  • Prüfen Sie die Messflächen ihre Küvetten auf Reinheit, bevor Sie die Küvette in den Messstrahl stellen.
  • Reinigen Sie die Messflächen notfalls mit einem weichen Papiertuch.
  • Achten Sie auf Trübungen und Gasblasen in der Küvette. Versuchen Sie trübe Lösungen durch Zentrifugieren zu reinigen. Gasblasen können häufig durch Drehen der Küvette über die Längsachse entfernt werden. Verschließen Sie dazu die Küvette mit einem passenden Stück Parafilm.
  • Beachten Sie unbedingt die "Linearität" Ihres Photometers. Spätestens ab OD-Werten >2 sollten Sie an eine Verdünnung Ihrer Proben denken.
  • Im Spektralbereich um 340 nm wird üblicherweise auf eine andere Lampe umgeschaltet. Dies kann sich negativ auf Ihre Messung auswirken.
  • Die Lampen für den UV-Bereich sind in der Regel teuer. Schalten Sie die Lampe nur für den Gebrauch an. Vermeiden Sie überlange Standzeiten ohne Nutzung dieser Lampe. Erfragen Sie beim Photometerhersteller die erwartete Lebensdauer dieser Lampe.
  • Messen Sie nach Möglichkeit mit vollen Küvetten. Testen Sie aber unbedingt die Mindestfüllhöhe Ihre Küvetten (Vollküvette und reduzierte Küvette), um die Messprobe sicher im Strahlengang zu platzieren.
  • Haben Sie mit Enzymen gearbeitet, so sollten Sie die Quarzglasküvette mit 0,1 M HCl spülen, bevor Sie sie reinigen und lagern. Beachten Sie dann die Sicherheitsvorschriften beim Umgang mit Mineralsäuren.
  • Verwenden Sie ausschließlich Vollküvetten, wenn Sie Messungen unter temperierten Bedingungen im Photometer durchführen.
  • Verbot: Fassen Sie niemals mit den Fingern auf die Messflächen der Küvetten.
  • Verbot: Schalten Sie die Photometerlampen niemals kurz hintereinander aus und wieder ein.

Fragen

  1. Was verstehen Sie unter dem Molaren Extinktionskoeffizienten?
  2. In welchem Bereich des Spektrums erwarten Sie das Maximum einer farblosen Lösung?
  3. Welches Spektrum erwarten Sie für eine Glucoselösung in reinem Wasser?