Arbeiten mit einem Colorimeter zur Konzentrationsbestimmung

Für die Bestim­mung einer Konzen­tra­tion einer Lösung sind in der Chemie verschie­dene Wege denkbar. Wir haben bereits die Möglich­keit vorge­stellt, wie mit einem Tablet eine Fotome­trie durch­ge­führt werden kann, indem die Farbin­ten­si­täten von verschie­denen Lösungen analy­siert werden.

Eine weitere Möglich­keit ist die Verwen­dung eines Go Direct Colori­me­ters und dem Einsatz von Küvetten mit der Kanten­länge von 10 mm. Für das anste­hende Experi­ment kann aus den vier Wellen­längen (430 nm, 470 nm, 565 nm und 635 nm) ausge­wählt werden. Das Colori­meter erfasst das Licht, das durch die Probe dringt. Der Sensor kann verwendet werden, um die Absorp­tion und die prozen­tuale Durch­läs­sig­keit zu bestimmen. Damit eignet sich das Colori­meter für verschie­dene experi­men­telle Untersuchungen:

• die Durch­füh­rung von Unter­su­chungen zum Lambert-Beer’schen Gesetz
• die Bestim­mung der Konzen­tra­tion unbekannter Lösungen
• die Unter­su­chung von Konzen­tra­ti­ons­än­de­rungen gegen die Zeit.

Auf dieser Seite wird die Verwen­dung und die Auswer­tung der Messung an einem Beispiel erklärt.

Das folgende Video zeigt die Verwen­dung des Colori­me­ters und die Messung von Absorp­tionen unter­schied­li­cher Lösungen. Im Vergleich zu anderen Messungen mit anderen Sensoren werden die Messwerte nicht zeitba­siert aufge­zeichnet, sondern der Messwert nach der Erfas­sung in der Vernier-App gespei­chert. Dieses Vorgehen muss in der App vorher einge­stellt werden. Im Anschluss der Messungen kann in der App eine lineare Regres­sion angezeigt werden, um die Steigung zu bestimmen. Dies ist hilfreich, da die Steigung dem molaren dekadi­schen Extink­ti­ons­ko­ef­fi­zi­enten entspricht.

Im Download­be­reich finden Sie eine Handrei­chung mit detal­lierten Anwei­sungen zur Herstel­lung der Verbin­dung. Dieses Material kann zum Beispiel auch Schüler:innen zur Verfü­gung gestellt werden.

Die folgenden vier Abbil­dungen zeigen nochmal wichtige Arbeits­schritte, die zuvor auch in dem Video gezeigt werden. Wichtig ist, die Betriebsart umzustellen, damit die Messwerte nach der Eingabe des Ereig­nisses (Messung der Absorp­tion) gespei­chert werden können (Abb.  2). In diesem Schritt wird auch die Einheit der Messung festgelegt.

Die Abbil­dung 3 verdeut­licht, dass nach dem Start der Messwert­erfas­sung im oberen Bildschirm­be­reich der Button „Merken“ vorhanden ist. Damit lässt sich nach der Erfas­sung ein Messwert in die Daten­ta­belle einfügen. Auf diese Weise füllt sich die Daten­ta­belle (Abb. 4). 

Die Abbil­dung 5 zeigt die lineare Regres­sion. Aus dem erschei­nenden Kästchen lässt sich die Steigung ablesen.