Was ist Absorptionsfähigkeit?

Absorptionsfähigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Objekts oder einer Chemikalie, Licht oder andere elektromagnetische Strahlung zu absorbieren. Nicht alle Stoffe absorbieren die gleichen Wellenlängen der Strahlung, daher kann das Absorptionsvermögen von etwas viel darüber verraten. Diese Eigenschaft hat viele verschiedene Anwendungen, von der chemischen Identifizierung und Quantifizierung bis hin zu Röntgenstrahlen und Meteorologie.
Sichtbares Licht ist ein Teil des elektromagnetischen Spektrums. Jede Lichtfarbe, von Violett bis Rot, hat eine etwas andere Wellenlänge, gemessen in Nanometern (nm); sichtbares Licht reicht von etwa 380 nm bis 740 nm. Elektromagnetische Wellen, die kürzer als das violette Ende des sichtbaren Lichtspektrums sind, umfassen Ultraviolett-, Gamma- und Röntgenstrahlen. Infrarot, Mikrowellen und Radiowellen befinden sich am oberen Ende des Spektrums.

In der Chemie wird das Absorptionsvermögen genauer als molares Absorptionsvermögen bezeichnet. Dies ist das Maß dafür, wie viel elektromagnetische Energie eine Chemikalie in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Energie absorbiert. Für das molare Absorptionsvermögen spielt das Lambert-Beer-Gesetz eine wichtige Rolle. Dieses Gesetz besagt, dass die Lichtmenge, die durchgelassen oder absorbiert wird, von der Distanz, die das Licht durch die Chemikalie zurücklegt, die als Weglänge bekannt ist, und der Konzentration der Lösung abhängt.

Die Erzeugung von Röntgenstrahlen in einem Beispiel für die Nutzung elektromagnetischer Absorption. Knochen und andere Gewebe absorbieren unterschiedlich viel Strahlung. Wenn Röntgenstrahlen den Körper durchdringen, ermöglichen diese Unterschiede die Erzeugung eines Bildes.
Das Absorptionsvermögen von Gasen in der Atmosphäre und die Bodenzusammensetzung haben einen Einfluss auf das Wetter und die Lufttemperaturen. Gase mit hohem Absorptionsvermögen, wie Kohlendioxid, erhöhen die Temperatur der Luft. Verbindungen im Boden führen dazu, dass Licht entweder absorbiert oder reflektiert wird, was auch die Temperatur und das Wetter beeinflusst.

Das Absorptionsvermögen einer Lösung kann mit einem Spektrometer gemessen werden. Dieses Instrument kann auf bestimmte Wellenlängen eingestellt werden. Eine Probe wird in die Maschine eingelegt und den angegebenen Lichtwellen ausgesetzt. Auf der anderen Seite der Probe befindet sich ein Detektor, der die durch die Lösung durchgelassene Lichtmenge misst. Das Absorptionsvermögen der Probe wird durch Subtrahieren der durchgelassenen Lichtmenge von der ursprünglichen Lichtintensität bestimmt.

Die Konzentration der gelösten Stoffe in einer Lösung kann basierend auf dieser Lichtabsorptionsfähigkeit bestimmt werden. Kalibrierkurven der Lichtabsorption bei unterschiedlichen Konzentrationen sind bekannt oder werden für jeden Test erstellt. Das Absorptionsvermögen der unbekannten Probe wird dann mit den Kalibrierkurven verglichen. Das Verfahren wird häufig in der Chemie und in den biologischen Wissenschaften verwendet.