Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II - Geomorphologie, Bodengeographie, Quartärforschung

Die Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) ist eine bewährte und schnelle Methode zur quantitativen Analyse vieler Metalle und auch Halbmetalle (z.B. Silicium), vorzugsweise in wässrigen Lösungen. Von den verschiedenen Techniken ist die Flammentechnik (Flammen-AAS) die gängigste. Das Spektrometer besteht aus den drei Funktionseinheiten Strahlenquelle, Flamme einschließlich Probenzufuhr und Detektor. Die Strahlenquelle emittiert Licht (Photonen) verschiedener Wellenlängen mit einer bestimmten Intensität. Im Strahlengang befindet sich eine Atomisierungseinheit, in der die Bestandteile einer zu untersuchenden Probe atomisiert werden. Die Atomisierung der Elemente erfolgt im Flammen-AAS durch eine Flamme, in die die zu analysierende Lösung zerstäubt wird. Der Lichtstrahl wird in der Flamme durch die Atome der Probe geschwächt (Photonen werden absorbiert), seine verbleibende Intensität gemessen und mit der Intensität des ungeschwächten Lichtes verglichen. Im Detektorsystem dient ein Monochromator der Selektion von Photonen entsprechend der gewünschten Wellenlänge (Energie). Die selektierten Photonen werden schließlich in ein elektrisches Signal (z.B. mit einem Photomultiplier oder Sekundärelektronenvervielfacher) umgewandelt. Als Messergebnis wird angezeigt, wie viel des eingestrahlten Lichtes einer bestimmten Wellenlänge durch das zu messende Element absorbiert wurde (in den meisten Fällen ist die AAS eine Einelementtechnik).

Die Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) ist eine Messtechnik zum Nachweis und zur Bestimmung von Elementen mit Hilfe der Atomemission. Die Messlösung wird zerstäubt und das Aerosol mit Hilfe eines Trägergases in ein induktiv gekoppeltes Plasma (ICP) transportiert. Dort werden die Elemente zur Strahlung angeregt. Diese wird in einem Spektrometer spektral zerlegt und die Intensitäten der emittierten Elementlinien werden mit Detektoren (Photovervielfachern) gemessen. Eine quantitative Aussage ist durch Kalibrierung mit Bezugslösungen möglich, wobei in einem weiten Bereich (meist mehrere Zehnerpotenzen) ein linearer Zusammenhang zwischen den Intensitäten der Emissionslinien und den Konzentrationen der Elemente besteht. Die Elemente können entweder gleichzeitig (simultan) oder nacheinander (sequentiell) bestimmt werden.