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NN in der Farbmetrik

Basis

Zur Einführung in die Photometrie

Spektroskopische Multikomponentenanalyse


Unter dem Begriff “spektroskopische Multikomponentenanalyse (Mehrkomponenten-)” (MKA) werden spektroskopische Prüfverfahren verstanden, mit dessen Hilfe sich die Konzentrations- anteile der einzelnen Komponenten in der Mischung bestimmen lassen.

Mit den verschiedenen MKA-Verfahren wird also nicht die Frage beantwortet, welche Komponenten befinden sich in meiner Messprobe, sondern wie hoch ist die Konzentration der einzelnen bekannten Koponenten!

Aufgenommen mit dem Diodenarrayspektrometer HP8453 der Firma Agilent

Obiges Spektrum setzt sich aus verschiedenen Einzelkomponenten zusammen und wurde mit einem Diodenarrayspektralphotometer aufgenommen. Um mittels MKA die Konzentration der einzelnen Komponenten bestimmen zu können, genügt es nicht nur, die mathematische Seite des Verfahrens zu betrachten, sondern auch folgende Punkte:

  • Das Bouguer-Lambert-Beersche-Gesetz muss gelten, d. h., die Extinktionen müssen additiv über den in Frage kommenden Konzentrationsbereich sein.
  • Je größer die Ähnlichkeit zwischen den Spektren der einzelnen Komponenten ist, desto schwieriger und ungenauer wird die Analyse. Die Auswahl der Wellenlängen für die Analyse der Spektren erhält dadurch einen hohen Stellenwert.
  • Wechselwirkungen in der Messmatrix müssen ausgeschlossen oder kontrollierbar sein (Lösemittel, pH-Wert)
  • Steile Flanken der Spektren sollten nicht zur Analyse herangezogen werden (hängt von der Präzision des Messgerätes ab)
  • Wenn es das “Prüfproblem” erlaubt, sollen sehr kleine und große Extinktionen vermieden werden. Hier spielt das Messgerät wieder eine besondere Rolle: Signal-Rausch-Verhältnis, Streulicht, linearer dynamischer Bereich,....

Das hier verwendete Diodenarrayspektralphotometer wird von der Firma Agilent natürlich auch als Komplettsystem, d. h. mit Steuer- und Auswertesoftware (ChemStation), in einer spez. Version auch mit MKA-Funktionalität ausgeliefert.

Diese Software ist, wie auch die Software anderer Anbieter zur spektralen Datenauswertung, sicher zur MKA geeignet.

Möchten Sie als Anwender MKA-Probleme bearbeiten, können Sie dies sicher mit dem sehr preisgünstigen Spektralphotometer der Firma Agilent. Sind Sie weiterhin in der Forschung tätig und haben gut ausgebildete Kollegen und Mitarbeiter in Ihrem Bereich, ist die ChemStation-MKA- Software ohne weiteres einsetzbar und genügt vielen MKA-Ansprüchen. Komplexere Probleme sind natürlich auch über Datenimport durch dementsprechende spektroskopische Softwarepakete, wie das vormals hier erwähnte GRAMS, bearbeitbar. Kurzum, Ihnen stehen alle Möglichkeiten offen!
Suchen Sie ein System um z. B. in der produktionsnahen Qualitätsprüfung MKA-Probleme zu bearbeiten, ist das oben genannte Spektralphotometer sicher noch eine sehr gut Wahl, aber die Software ist nur schwierig in die Routine zu integrieren.

Um die Integration in die Routine sicherzustellen, können Sie die Dienstleistung der Firma Agilent in Anspruch nehmen, oder wenn Sie “hauseigene” Resourcen nutzen können, einen einfachen Algorithmus in einer Programmiersprache wie z. B. Visual Basic programmieren lassen und mit der Photometersoftware, im einfachsten Fall über ein Dateiaustauschverfahren, kommunizieren lassen.

Zum Algorithmus...


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