Lambert-Beer: Absorption/Extinktion

Hallo Physik-Asse,

ich bin Zeuge einer Diskussion (unter Biologen/Biochemikern) darüber geworden, ob die Absorption und die Extinktion einer photometrischen Messung das Gleiche oder zwei verschiedene Größen sind. Ich hätte mich fast daran beteiligt, blieb dann aber doch lieber ruhig. Ich bin nämlich der Ansicht, dass beides Synonyme sind. So findet man „Absorptionsspektren“ mit der Ordinaten-Beschriftung „Extinktion (E)“, andererseits findet man es auch umgekehrt. Das L.-B.sche Gesetz sagt folgendes:

E = ε*d*c = log(I0/I)

Hier ist E also die Extinktion. In anderen Quellen steht geschrieben:

A = log(I0/I)
etc.

… was ja nur die Schlussfolgerung zulässt, dass A (Absorption/absorbance) und E (Extinktion/extinction) die selbe Größe sind. Der Unterschied zwischen Absorption/Extinktion und Transmission (A = 1/T) spielt hier also keine Rolle. Es kann außer dem molaren Extinktionskoeffizienten ε [l*mol-1*cm-1] auch der spezifische Extinktionskoeffizient α [l*g-1*cm-1] (mit ε = α/MG) herangezogen werden. Das wird allerdings durch die andere Dimension der Konzentration ([mol/l] vs. [g/l]) in der Rechnung wieder ausgeglichen. Also kann das einen etwaigen Unterschied auch nicht ausmachen.

Der Knackpunkt ist nämlich der, dass bei unseren Versuchsprotokollen für die Ordinaten-Beschriftung (in diesem einen Labor) „A“ gefordert wird und „E“ als falsch angestrichen wird, was ich jedoch bezweifle. Wer kann mir sagen, was Sache ist? Gibt es nun zwischen A und E einen definitiven Unterschied oder nicht? (Falls ja, Quelle?) Ich meine: Nein!

Lieben Gruß
Huttatta

Moin,

darüber geworden, ob die Absorption und die Extinktion einer
photometrischen Messung das Gleiche oder zwei verschiedene
Größen sind.

Jain. Der Effekt ist der selbe. Zumindest in der Astrophysik gilt aber, daß Extinktion = Absorption + Streuung, d.h. Extinktion beinhaltet zusätzlich zur Absorption entlang der Sichtlinie noch den Anteil Licht der Quelle, die den Beobachter nicht erreicht, weil sie weggestreut wird.

Gruß,
Ingo

Hallo,

ich meine auch, daß Extinktion und Absorbtion nicht prinzipiell
das selbe ist.
Es kommt aber auch auf den Kontext an, in dem das betrachtet wird.

Absorbtion bezeichnet, den Anteil der Strahlung, der im
Material quasi verschluckt wird.

Extinktion ist aber ein Maß für die Durchsichtigkeit eines
Körpers/Versuchsanordnung.

Wenn also auf der einen Seite 100% Strahlung(Licht) in die Versuchsanordnung reingehen und auf der anderen Seite noch 10%
empfangen werden, dann sind offensichtlich 90% irgendwo verblieben.

Die Ursache dafür muß aber nicht nur Absorbtion sein, sondern
z.B. auch Reflektion an den Grenzflächen oder Streuung, Brechung,
Beugung in irgendwelche Richtungen innerhalb der Versuchsanordnung.

Absorbtion und Extinktion können also nur unter bestimmten
Bedingungen gleichgesetzt werden, wenn die anderen Effekte
vernachlässigbar sind.
Gruß Uwi

ich bin Zeuge einer Diskussion (unter Biologen/Biochemikern)
darüber geworden, ob die Absorption und die Extinktion einer
photometrischen Messung das Gleiche oder zwei verschiedene
Größen sind. Ich hätte mich fast daran beteiligt, blieb dann
aber doch lieber ruhig. Ich bin nämlich der Ansicht, dass
beides Synonyme sind. So findet man „Absorptionsspektren“ mit
der Ordinaten-Beschriftung „Extinktion (E)“, andererseits
findet man es auch umgekehrt. Das L.-B.sche Gesetz sagt
folgendes:

E = ε*d*c = log(I0/I)
Hier ist E also die Extinktion. In anderen Quellen steht
geschrieben:
A = log(I0/I)
etc.
… was ja nur die Schlussfolgerung zulässt, dass A
(Absorption/absorbance) und E (Extinktion/extinction) die
selbe Größe sind. Der Unterschied zwischen
Absorption/Extinktion und Transmission (A = 1/T) spielt hier
also keine Rolle. Es kann außer dem molaren
Extinktionskoeffizienten ε
[l*mol-1*cm-1] auch der spezifische
Extinktionskoeffizient α
[l*g-1*cm-1] (mit ε = α/MG)
herangezogen werden. Das wird allerdings durch die andere
Dimension der Konzentration ([mol/l] vs. [g/l]) in der
Rechnung wieder ausgeglichen. Also kann das einen etwaigen
Unterschied auch nicht ausmachen.

Der Knackpunkt ist nämlich der, dass bei unseren
Versuchsprotokollen für die Ordinaten-Beschriftung (in diesem
einen Labor) „A“ gefordert wird und „E“ als falsch
angestrichen wird, was ich jedoch bezweifle. Wer kann mir
sagen, was Sache ist? Gibt es nun zwischen A und E einen
definitiven Unterschied oder nicht? (Falls ja, Quelle?) Ich
meine: Nein!

Lieben Gruß
Huttatta

Hallo Uwi,

Absorbtion und Extinktion können also nur unter bestimmten
Bedingungen gleichgesetzt werden, wenn die anderen Effekte
vernachlässigbar sind.

wenn ich also nichts anderes mache, als die Lichtintensität des in die Probe einfallenden Lichtstrahls mit der Lichtintensität des ausfallenden Lichtstrahls im Strahlengang in ein Verhältnis zu setzen (und damit weiterzurechnen), ohne jedoch z.B. mit weiteren Detektoren außerhalb des Strahlengangs die Streuung/Beugung/Reflektion zu berücksichtigen, wäre es doch IMHO richtiger, die Auslöschung „Extinktion“ zu nennen, weil ich dieses Wort laut deiner Definition als Oberbegriff sehe, der die Absorption und eine mögliche/wahrscheinliche Streuung etc. beinhaltet. Dass wir die Photometrie sowohl mit (scheinbar) klaren Lösungen als auch z.B. mit Bakteriensuspensionen oder auch kolloiddispersen Lösungen durchführen, und die Tatsache, dass die Auslöschung erfahrungsgemäß ab bestimmten Konzentrationen sowohl bei klaren und kolloiddispersen Lösungen als auch bei Suspensionen aller Art nicht mehr linear ist, sich also dem L.-B.-Gesetz entzieht, legt doch nahe, so wie es in den meisten Labors auch Praxis ist, die Auslöschung schlicht „Extinktion“ (im wahrsten Sinn des Wortes) zu nennen. Oder sehe ich das falsch?

Lieben Gruß
Huttatta

*dernormalerweisekeinsolcherHaarspalteristesaberjetzteinmalentgültigwissenwill*

Hallo!

Ich würde sagen, dass Absorbtion und Extinktion zumindest im deutschen Sprachgebrauch nicht das selbe sind. Im Englischen hingegen wird die Extinktion auch mit Absorbance übersetzt.

Ansonsten gilt:

Absorbtion = 100% - Transmission [%]
Extinktion = log(1/Transmission) = -log Transmission
Transmission = I_ausfallend / I_einfallend ( I = Lichtintensität)

Gruß

Sven

Hallo,

wenn ich also nichts anderes mache, als die Lichtintensität
des in die Probe einfallenden Lichtstrahls mit der
Lichtintensität des ausfallenden Lichtstrahls im Strahlengang
in ein Verhältnis zu setzen (und damit weiterzurechnen), ohne
jedoch z.B. mit weiteren Detektoren außerhalb des
Strahlengangs die Streuung/Beugung/Reflektion zu
berücksichtigen, wäre es doch IMHO richtiger, die Auslöschung
„Extinktion“ zu nennen, weil ich dieses Wort laut deiner
Definition als Oberbegriff sehe, der die Absorption und eine
mögliche/wahrscheinliche Streuung etc. beinhaltet.

Ja, so würde ich das sehen.
Sven hat das oben mit einfachen Formeln noch mal beschrieben.

Transmission = I_gesendet / I_empfangen ( I = Lichtintensität)
Extinktion = log(1/Transmission)

Letzlich kommt es immer drauf an, wie man etwas definiert.

Da ich selber Transmissiometer für Trübungsmessung in Abgasen
entwickle, habe ich die Sicht, wie sie bei solchen Industrie-
anwendungen üblich ist.
Das bedeutet nicht, daß woanders andere Ansichten gibt.

Absorbtion kann z.B. auch in Verbindung mit Reflektion
betrachtet werden -> Absorbtion = einfallendes Licht - refl. Licht
wird z.B. bei der Messung der Rußzahl (Bosch, Bacharach) benutzt.

Dass wir
die Photometrie sowohl mit (scheinbar) klaren Lösungen als
auch z.B. mit Bakteriensuspensionen oder auch kolloiddispersen
Lösungen durchführen, und die Tatsache, dass die Auslöschung
erfahrungsgemäß ab bestimmten Konzentrationen sowohl bei
klaren und kolloiddispersen Lösungen als auch bei Suspensionen
aller Art nicht mehr linear ist, sich also dem L.-B.-Gesetz
entzieht,

Verstehe ich nicht. Das L.-B.-Gesetzt beschreibt doch genau
diese nichtlin. Zusammenhang, deshalb wird ja mit dem
Log. (-> Ext.) gerechnet, oder was meinst Du?

legt doch nahe, so wie es in den meisten Labors auch
Praxis ist, die Auslöschung schlicht „Extinktion“ (im wahrsten
Sinn des Wortes) zu nennen. Oder sehe ich das falsch?

Könnte man sicher so sehen. Es gibt aber eben in jeder
Branche gewisse Eigenheiten.
Wie gesagt, wenn z.B. Reflektion an den Grenzflächen der
Küvetten nicht berücksichtigt bzw. kompensiert wird, kann
man sicher auch die Extinktion zu 100% auf Absorbtion schieben.
Gruß Uwi

Hi Uwi,

Verstehe ich nicht. Das L.-B.-Gesetzt beschreibt doch genau
diese nichtlin. Zusammenhang, deshalb wird ja mit dem
Log. (-> Ext.) gerechnet, oder was meinst Du?

ähäm … hast natürlich absolut Recht! Ich hatte nicht log(I0/I) = e*c*d , sondern bloß E = ε*d*c im Kopf. Die Extinktion weicht aber dennoch bei hohen Werten vom L.-B.-Gesetz ab, sie wird niedriger als rechnerisch erwartet, z.B. bei Bakteriensuspensionen ab E > 0,3. Dann muss für entsprechende Verdünnung gesorgt werden. Das meinte ich damit. Hab mich halt unglücklich ausgedrückt. Aber lassen wir es gut sein! Ich denke, ich konnte mir mit eurer Hilfe nun ein Bild machen, mir eine Meinung bilden und ich werde mich wohl schlicht und einfach den Forderungen ohne weitere Diskussion anpassen. Schönen Dank nochmal, auch an Ingo und Sven !!!

Lieben Gruß
Huttatta

Hallo Physik-Asse,

Moin, ich bin Chemiker, darf ich trotzdem mitreden?!,

ob die Absorption und die Extinktion einer
photometrischen Messung das Gleiche oder zwei verschiedene
Größen sind.

da gibt es sogar einen DIN drüber (DIN 1349 Teil 1)

Soweit ich das verstanden habe, ist die Absorbtion ein Summenparameter und die Extinktion eine spezifische Absorbtion als Funktion der Wellenlänge.
Bei Extinktion muß also eine Wellenlänge angegeben werden, bei der die jeweilige Absorbtion gemessen wurde.

Gandalf

Hi Gandalf,

Moin, ich bin Chemiker, darf ich trotzdem mitreden?!,

abba sicha! Ich bin ja nicht mal irgendwas - noch nicht.

da gibt es sogar einen DIN drüber (DIN 1349 Teil 1)

Das ist ein guter Hinweis! Endlich mal eine Quelle. Ich habe mal nachgesehen, konnte allerdings nirgends im I-Net auf die Schnelle den Wortlaut der DIN finden, doch in einer Quelle der Uni Düsseldorf steht geschrieben:

Gebräuchlicher ist nach wie vor der Begriff Extinktion (engl. “absorbance”), obwohl er nach DIN 1349 offiziell bereits 1972 durch die Bezeichnung Absorption oder spektrales Absorptionsmaß (nicht zu verwechseln mit dem früher ebenfalls A abgekürzten spektralen Absorptionsgrad A = 1-T, T Transmission wie oben) ersetzt wurde.

So weit ich das verstehe, ist also die Extinktion nur der alte Begriff für den laut DIN heute offiziell gültigen Begriff Absorption, was wiederum meinen Primärgedanken, dass beides Synonyme sind, stärkt. Richtig ist demzufolge aber auch, das Ding Absorption zu nennen, also dass die Forderung unserer Praxisanleiter entgegen meiner bisherigen Ansicht absolut gerechtfertigt ist.

Ich würde mir die DIN gerne mal ansehen. Weißt du, wo ich sie im Internet finden kann, oder liegt dir das Dokument in digitaler Form vor? Ich habe leider nur kostenpflichtige Download-Links und Bestellformulare etc. gefunden. Ansonsten werde ich’s mal in der Uni-Bibliothek versuchen.

Lieben Gruß
Huttatta

Tach Huttatta,

Ich würde mir die DIN gerne mal ansehen. Weißt du, wo ich sie
im Internet finden kann, oder liegt dir das Dokument in
digitaler Form vor? Ich habe leider nur kostenpflichtige
Download-Links und Bestellformulare etc. gefunden.

DIN-Texte sind, wenn sie im Netz kostenfrei vorliegen Raubkopien und mithin Verletzungen des Urheberrechts. Wir haben leider diese DIN nicht vorliegen.
Die Konzernzentrale hatte mal eine CD mit allen DIN-Normen gekauft.
Laut unserer Bibliothekarin kostete die den Gegenwert eines guten Einfamilienhauses. Zudem durfte man die CD dann nur eine gewisse Zeit verwenden; mittlerweile nicht mehr.

Ansonsten
werde ich’s mal in der Uni-Bibliothek versuchen.

Die sollten so was haben, bzw. bestellen können.

Gandalf