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Spektralphotometrie-Fortsetzung
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Da http://illumina-chemie.de/spektralphotometrie-t4767.html geschlossen wurde, schreibe ich meine Ergänzung hier.

Glaskocher hat Folgendes geschrieben:
Antwort knapp.
Einzelfrage beantwortet.
Viele Fragen offen.
Wenig Zusatzinformation.
Fehlersuche schwierig.
Zufrieden?

Jetzt hast Du die Chance, mit einer ausführlichen Antwort auf JEDE unserer Fragen die Erklärung Deiner Messwerte zu finden.

NI2 hat Folgendes geschrieben:
*hattest

[closed]
Mit meinem Verdacht des offenen Messraums http://illumina-chemie.de/spektralphotometrie-t4767-s30.html#72383 und der Bestätigung durch Chemied ist die Sache prinzipiell geklärt und die restlichen Fragen sind irrelevant. Was noch fehlt ist eine genauere Erklärung der Folgen des offenen Messraums:

- Störlicht unbekannter und wechselnder Zusammensetzung während der Referenz- und Probenmessung kann bei einem Split-beam-Gerät ziemlich jedes beliebige Spektrum vortäuschen. Man könnte es als Pech bezeichnen, dass keine stärkeren Störungen aufgetreten sind (negative Peaks, eckige Formen), die selbst einen Anfänger stutzig gemacht hätten.

- Wäre das Störlicht konstant gewesen, könnte man prinzipiell was zurückrechnen. Da sich aber wahrscheinlich Chemied oder andere Personen vor dem Spektrometer bewegt haben oder sogar ein Fenster in der Nähe war, wird sich der Lichteinfall zeitlich geändert haben. Dann wäre das mit dem Zurückrechnen eh Essig.

- Da das Absorptionsmaximum von Koffein um 275 nm nicht mal andeutungsweise erkennbar ist, ließe sich aber wohl auch bei konstantem Störlicht nichts zurückrechnen: In dem Wellenlängenbereich (ganz flacher horizontaler Verlauf) scheint der Detektor schon in der Sättigung gewesen zu sein und hat damit gar keine sinnvollen Informationen geliefert.

Allgemein interessant wäre noch, wie es überhaupt gekommen ist, dass mit zunehmender Koffein-Konzentration die Bande bei 295 nm an Stärke zugenommen hat. Könnte sein, dass auch das Tageslicht durch das Koffein teilweise absorbiert und dadurch die gesamte Lichtmenge immer weiter reduziert wurde. Was aber nur in dem Bereich Auswirkungen hätte, wo der Detektor nicht eh schon weit in der Sättigung war. Oder es hat einfach im Laufe der Messung die Sonne immer weniger ins Labor geschienen

Als alter Spektroskopiker habe dieses Rätsel ziemlich spannend gefunden Smile Danke Chemied!
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NI2
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- nein
- richtig
- Es wurde kein Coffein vermessen

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NI2 hat Folgendes geschrieben:
- nein
- richtig
- Es wurde kein Coffein vermessen
Dann erklär mal.
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NI2
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Wieso? Sollte dir doch als Alter Spektroskopiker alles klar sein?!

Zitat:
kann bei einem Split-beam-Gerät ziemlich jedes beliebige Spektrum vortäuschen.

Nenne mir bitte eine Lichtquelle die ein Protochlorophyllid-Spektrum vortäuscht - aus reiner Kulanz darfst du auch gerne 2 kommerzielle Lichtquellen (inkl. Sonnenlicht und Kalk-Soda-Filterglas) kombinieren.

Zitat:
Da sich aber wahrscheinlich Chemied oder andere Personen vor dem Spektrometer bewegt haben oder sogar ein Fenster in der Nähe war, wird sich der Lichteinfall zeitlich geändert haben. Dann wäre das mit dem Zurückrechnen eh Essig.

Da stimme ich dir voll und ganz zu, zurückrechnen ist hier nicht drin.

Zitat:
Da das Absorptionsmaximum von Koffein um 275 nm nicht mal andeutungsweise erkennbar ist [...]

In Ermangelung einer 275 nm Raumbeleuchtung ist die Absorption bei dieser Wellenlänge 0,1. Verglichen mit einem Falsch-Wert von 2,0 bei 295 nm ist unter der Annahme, dass die andere Verbindung, die für diesen Peak verantwortlich ist und einen halbwegs ähnlichen Extinktionskoeffizient hat, dominanter - man könnte das Coffein also höchstens als Verunreinigung sehen, aber nicht als Substanz, ergo wurde kein Coffein vermessen.

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NI2
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Um meinen Unmut und meine schlechte Laune bezüglich dieses Themas etwas zu relativieren, möchte ich das aufgreifen, was lemmi letztens im Blut-thread geschrieben habe: Ich kann es nicht leiden, wenn mir jemand häppchenweise versucht etwas anzudrehen, was alles nicht zusammenpasst und gleichzeitig nicht auf fragen antwortet... das ist fishy.

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Zitat:
Wäre das Störlicht konstant gewesen, könnte man prinzipiell was zurückrechnen.
Kann man nicht. Ich hatte das in Excel ausprobiert und man kann mit dem Störlicht-Ansatz unter der Annahme, dass es immer gleich hell im Raum war prinzipiell jeden der Werte zum Ausreißer machen und einer muss ein Ausreißer sein, die jeweils anderen vier kriege ich auf eine Gerade. Jetzt haben wir also fünf mögliche Störlichtparameter, die zu jeweils fünf verschiedenen Ausreißern führen.
Damit ist die Störlicht-Hypothese nicht besser als die Doppelumrechnungshypothese bei der unterstellt wird, dass das Gerät seltsamerweise intern doppelt von Intensitäten auf Absorbanzen umrechnen will. Es ist epistemologisch unmöglich, mehr zu sagen, da die mysteriöse Kalibrationskurve bei Weitem nicht das Einzige ist, das verrückt spielt.
Anders als bei der Doppelumrechnungshypothese wird hier auch nicht der Punkt (0|0) getroffen. Wir haben also erstens mehr Unklarheit darüber, welcher Punkt nun der Ausreißer ist (bei der Doppelumrechnungshypothese ist das klar), haben zweitens einen unbekannten Parameter zusätzlich und bekommen so eine nichtlineare Regression, die aber in keinem Fall einen vernünftigen Blindwert liefert, wir müssen also zudem noch unterstellen, dass das Lösemittel selber unangemessen starke Absorption zeigt und die Messung allein dadurch schon kompromittiert ist. Dazu kommt noch das Spektrum, das ausschaut wie moderne Kunst, die von einem Kaffeehasser ersonnen wurde, so wüst sieht es aus und so wenig hat es mit Coffein zu tun.

Man sieht, wir können uns beliebig im Kreis drehen und dabei kann nicht viel heraus kommen, außer dass wir uns auf die Nerven gehen. Das Problem dabei ist, dass so eine Diskussion durch das Format des Forums noch in einem Schneckentempo geschieht und das ganze Schlammassel sich noch wie ein Kaugummi in die Länge zieht. Ich würde mich ja freuen, wenn es lösbar wäre, aber hier gibt es nur Frust und Illusionen zu gewinnen.

Eine alte Weisheit sagt, es gibt nur drei Probleme. Das erste ist leicht, das kannst du alleine lösen. Das zweite ist schwer, das kannst du lösen wenn man dir die richtigen Hinweise gibt. Das dritte Problem ist ein böses Problem, das bleibt ungelöst selbst wenn du die richtige Antwort kennst. Dieses Problem ist absolut böse.

Zitat:
In dem Wellenlängenbereich (ganz flacher horizontaler Verlauf) scheint der Detektor schon in der Sättigung gewesen zu sein und hat damit gar keine sinnvollen Informationen geliefert.
Da es Richtung 250nm nochmal etwas nach unten geht, kann der Detektor wohl nicht komplett geblendet gewesen sein. Außerdem, wenn das Extinktionswerte sind, dann muss der durch irgend etwas so provoziert werden, dass er glaubt, fast exakt den Blindwert zu messen (denn nur dann ist die Absorbanz nahe null). Es ist auch überhaupt nicht nachvollziehbar, was da den Detektor so strabisuhlt, es kann auf keinen Fall vor dem Gitter gewirkt haben, da andernfalls der Raum absolut lebensfeindlich sein müsste (Desinfektions-Lampen wie unter einer Sicherheitswerkbank auf voller Leistung, sonst kommt man im harten UV nicht so weit), wenn das Störlicht aber den Detektor trifft ohne vorher gebeugt, gefiltert oder was auch immer zu werden, ist es egal, welche Frequenz es hat.

Andere Hypothese: Wir sehen da das Spektrum der Lichtquelle. Da wo die Lichtquelle stark ist, kann sie vom Streulicht nicht überstrahlt werden und wir messen etwas. Überall sonst ist das Streulicht so viel stärker als das Signal der beiden Strahlen, dass gar keine Differenz sichtbar sein kann. Die Proben enthalten einfach dicke Kaffeebrühe und würden alles Licht wegschlucken, aber wir sehen das nur da, wo die Quelle nicht überblendet werden kann.
Die Absorbanzen, die wir sehen sind keine, sondern die Birne des Photometers, die sich langsam aufheizt und deswegen immer weniger vollständig überblendet werden kann und deswegen den Kaffee immer mehr als das erkennt was er ist, ne schwarze Wand. Bei den letzten beiden Punkten war sie dann auf Betriebstemperatur, deswegen sind die gleich. Dass man die fünf Werte linearisieren kann indem man einen entfernt, ist bloßer Zufall, da bei 4 aus 5 Werten ein (beliebiger) nichtlinearer Fit schnell ersonnen werden kann, wie wir zeigten indem wir schnell gleich zwei konforme Hypothesen gefunden haben.



In beiden Strahlengängen stehen PS-Standardküvetten, deswegen kann bei Wellenlängen unter 280nm schon nichts mehr gesehen werden, wir sehen nur Streulicht und deswegen kommt beim Detektor das gleiche an, nämlich Streulicht. Auf beiden Gängen das Gleiche heißt Absorbanz nahe Null und das sehen wir.

Zitat:
Nenne mir bitte eine Lichtquelle die ein Protochlorophyllid-Spektrum vortäuscht - aus reiner Kulanz darfst du auch gerne 2 kommerzielle Lichtquellen (inkl. Sonnenlicht und Kalk-Soda-Filterglas) kombinieren.
Ich glaube, er meint, dass während des Wellenlängenscans auf den beiden Kanälen verschiedenes Störlicht eingestrahlt wird (hinter dem Monochromator, sodass die Wellenlänge irrelevant wird), dann kommt Protochlorophyll dabei raus wenn zur richtigen Zeit eine Wolke der richtigen Form vor die Sonne geweht wird... Bei Protochlorophyllid müsste es vermutlich eine Zirrus-Wolke gewesen sein.
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Zitat:
kann bei einem Split-beam-Gerät ziemlich jedes beliebige Spektrum vortäuschen.
Nenne mir bitte eine Lichtquelle die ein Protochlorophyllid-Spektrum vortäuscht - aus reiner Kulanz darfst du auch gerne 2 kommerzielle Lichtquellen (inkl. Sonnenlicht und Kalk-Soda-Filterglas) kombinieren.

Beim Split-beam wird der zeitliche Verlauf des Signals eines üblicherweise spektral möglichst unselektiven Detektors aufgezeichnet. Denn der Monochromator liegt vor der Küvette. Normalerweise ergibt sich so ein fester Zusammenhang zwischen Zeit und Wellenlänge. Bei offenem Messraum gilt das aber nicht mehr. Dann kann Licht beliebiger Wellenlänge, auf die der Detektor überhaupt reagiert, wenn es nur zum richtigen Zeitpunkt auftrifft, Licht der gerade zu messenden Wellenlänge vortäuschen. Licht das während des Probescans auftrifft würde dann im Ergebnisspektrum eine niedrigere Extinktion, während des Referenzscans eine höhere Extinktion als ohne Störlicht ergeben.
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Ich hab nochmal alle relevanten Spektren übereinander gelegt, damit man sieht, wie falsch das Ergebnis wirklich ist.



Die Absorbanz ist an der falschen Stelle, sie ist bimodal und hat eine für elektronische Molekülspektren in kondensierter Phase völlig atypische schmale Peakbreite. Die FWHM ist kaum 12 nm für beide Peaks der Bimodalität zusammen, währen der einzelne Peak vom Coffein schon mindestens 25nm Breite hat. Verdächtigerweise liegt die Bimodalität genau da, wo der letzte Zipfel des Coffeinspektrums noch in das kleine Fenster reicht, dass billige PS-Küvetten übrig lassen. Der Schnittpunkt von PS-Absorption und Coffein-Absorption liegt nur 2-3nm von dem gemessenen Maximum entfernt und der charakteristische Knick im PS-Spektrum liegt auch nicht weiter als ein paar nm von der Schulter entfernt. Analog zum Gaussian-Multiplication-Theorem würde ich erwarten, dass wir hier wieder so etwas wie Peaks bekommen, wenn wir zwei Spektren verketten, mit dem Maximum des resultierenden Peaks ziemlich genau auf dem Maximum des Schnittpunktes der beiden Banden.



Es kann also Coffein sein, aber wir können das nicht wissen. Es kann auch irgendwas anderes sein, z.B. ein Finger. Wir wissen gar nichts, so viele Hilfshypothesen haben wir zugelassen.
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Was genau ist jetzt das ziel der Diskussion? Geht es nur noch um prinzipiel mögliche Folgen eines offenen Messraumes?
Warum dreht sich trotzdem alles um diesen Fall, wo wir absolut nichts(!) wissen und jede Aussage wahr oder falsch sein könnte? Auch ob der Messraum nun überhaupt offen war oder sonstwas. Alles völlig unklar. Ich hab auch schon mit einem Spektrometer gearbeitet das gar keinen Schutz vor Umgebungslicht benötigen und daher auch keinen hat. Der Messraum ist immer offen.
Bitte verliert euch nicht in dem Versuch, diesen Unsinn irgendwie zu erklären. Das kann alles gewesen sein, auch ein defektes Gerät.
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Zitat:
Was genau ist jetzt das ziel der Diskussion?
Wir nehmen die Diskussion noch einmal auf um uns davon zu überzeugen, wie schwer das Problem wirklich ist, wenn Hilfsversuche dadurch torpediert werden, dass man nur lückenhafte und widersprüchliche Angaben bekommt.
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Informationen zu Fehlern und deren Auswirkungen beim Messen mit UV-VIS findet man kaum im Internet. Damit ist das genau die Art von Wissen, für die ein praxisorientiertes Forum wie Illumina gebraucht wird. Um ein so kompliziertes Thema so weit möglich abzuschließen, braucht es Geduld. Denn in unser aller bisherigen Argumenten sind eine Menge Widersprüche zu Angaben von Chemied, dem Gerätehandbuch und/oder physikalischen Grundlagen enthalten. Jetzt habe ich nicht die Zeit dazu das auszusortieren, werde mir die aber die nächsten Wochen nehmen.
Den Vorwurf der OP hätte gelogen kann ich nicht nachvollziehen: Es macht wenig Sinn an einen - vielleicht Auszubildenden im 1. Jahr - Ansprüche zu stellen, wie an einen Dr. rer. nat. Schon daran dass Chemied sich so leicht hat vergraulen lassen sollte klar geworden sein, dass er eher kein Troll ist. Und selbst wenn die Frage nur ausgedacht gewesen wäre: Wir kriegen Content zu einem praktisch wichtigen Thema. Warum also so aufgeregt? Wen das Thema nervt, kann doch jederzeit pausieren.
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Wirklich trollen wollte er vermutlich nicht. Eher mit möglichst keinem Aufwand und ohne Nachdenken zu müssen schnell seine Auswertung vorgesagt bekommen, was aber so nicht gehen kann. Die Auswertung an sich dauert vielleicht ein paar Stunden, die Rekonstruktion seiner vermutlich aus Schlampigkeit noch über das praktische Unheil hinaus fehlerhaften Angaben dagegen ist eine Aufgabe für Wochen und vermutlich mit dem Endergebnis, dass man letzten Endes nichts sagen kann.
Dazu kommt, dass es für ihn anscheinend in seiner Kosten-Nutzen-Erwägung nicht sinnvoll war, auf unsere Rückfragen zu antworten. Ich kann das verstehen, weil er vermutlich von allen Beteiligten noch am wenigsten Bock auf ausartende Arbeit hat, wieso auch, das ist gar nicht seine Aufgabe, er soll erst einmal lernen, wie es aussieht, wenn es klappt und nicht gleich Detektivarbeit in einem Gebiet leisten, das er nicht versteht.

Deutlich trolliger dagegen wirkte der Typ, der erst Tetrachlormethan beim Bromieren ersetzen wollte und dann bei -100°C in Krypton irgendwelche obskuren Cyclobutene über Fluorchlorylide herstellen wollte, dem wir dann zu dumm waren, der aber auf Chemieonline anscheinend nichts mehr geschrieben hat, obwohl er da hin wollte, weil da die Profis sind.

Zitat:
Damit ist das genau die Art von Wissen, für die ein praxisorientiertes Forum wie Illumina gebraucht wird.
Das wäre es, wenn das Problem klar wäre, aber da wir nicht wissen können, was das Gerät macht (es hat eine interne Auswertung, die uns völlig unklar ist und alle Angaben sind praktisch informationslos, zu wenig Punkte, absolut pathologisches Spektrum, seltsam hohe Absorbanzen, ungewöhnlich hohe Konzentrationen), er anscheinend kaum weiß, wie es überhaupt heißt, geschweige denn wie es funktioniert und drittens weder willens noch fähig war, Fehler akkurat zu beschreiben, ist das eben genau das, was man nicht braucht.
Das ist so wie wenn in einem PC-Forum Threads auftauchen wie "Die olle Kist' macht erst pssss-bssss, dann fffffft und dann klack, dann ist sie aus. Was soll ich jetzt machen, die war teuer, ich glaube das ist ein Intel mit Prozessor und Windows hat er auch angeschlossen."
Was meinst du, was man sich alles ausdenken kann, was in einem PC solche Geräusche machen und anschließend einen Absturz provozieren kann, besonders wenn man davon ausgeht, dass eines der Geräusche in echt ganz anders klingt Razz

Zitat:
Jetzt habe ich nicht die Zeit dazu das auszusortieren, werde mir die aber die nächsten Wochen nehmen.
Ich werde dich dann mit kritischen Anregungen unterstützen. Ich glaube zwar nicht, dass wir einen wirklichen Mehrwert haben werden, aber wenn das Thema schon einmal da ist, kann man daran ein paar Gymnastikübungen machen
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