Viking-Spektrophotometer: Ein selbstgebautes, einfaches und kosteneffizientes Absorptions- und Fluoreszenzspektrophotometer für die Ausbildung in der Chemie

Die Untersuchung der optischen Eigenschaften verschiedener chemischer Verbindungen mit UV-Vis-Spektrophotometern ist ein wesentlicher Bestandteil der Chemieausbildung. Kommerzielle Spektrophotometer werden jedoch oft als „magische schwarze Kästen“ behandelt, in denen die überwältigende Mehrheit der optischen Elemente „unter der Haube“ verborgen ist. Dies schränkt oft das Verständnis der Mechanismen hinter der Erzeugung von Spektralkurven ein, was wiederum die Fähigkeit beeinträchtigen kann, die Grenzen der angewandten Methode zu verstehen und in einigen Fällen die gewonnenen Daten zu interpretieren. Darüber hinaus wird das Studium optischer Emissionsphänomene mit Fluoreszenzspektrophotometern aufgrund der praktischen Herausforderungen und Kosten der Geräte selten in Bildungslaboren umgesetzt, was den pädagogischen Zugang zu diesem Thema stark einschränkt. Um den Studierenden mehr Sicherheit im Umgang mit diesen beiden grundlegenden Spektroskopietechniken zu geben, haben wir ein Labor-Kit entwickelt, das ein vielseitiges Lernerlebnis bietet. Es beginnt mit einer grundlegenden Erkundung eines Geräteaufbaus und vermittelt beispielsweise technische Konzepte wie spektrale Auflösung und Nachweisempfindlichkeit. Grundsätzlich ermöglicht es ein tieferes Lernen des Beer-Lambert-Gesetzes und des Begriffs der Stokes-Verschiebung. Das Spektrophotometer besteht aus kosteneffizienten Materialien und ist leicht skalierbar, was es vielen Bildungslaboren zugänglich macht. Aufgrund eines modularen Designs ist es an verschiedene Bildungsniveaus anpassbar und wurde erfolgreich in Klassen für die Oberstufe, im Grundstudium sowie im Graduiertenstudium eingesetzt.