Mößbauer-Spektroskopie

Die Mößbauerspektroskopie ^[1] ist ein physikalisches Fein-Analyseverfahren, das in der Biochemie ebenso eingesetzt wird wie in der Geologie.

Beschreibung

Bei der Mößbauerspektroskopie macht man sich neben dem Mößbauer-Effekt den Doppler-Effekt zu nutze. Eine hyperfeine Modulation eines Gammastrahlers wird erzeugt, indem man ihn während der Messung mechanisch bewegt. So lassen sich in einem Hyperfeinspektrum Gammaquanten mit verschiedenen Energien erzeugen. Dies ermöglicht bei verschiedenen Materialien, deren Atome in der Lage sind, solche Gammaquanten zu absorbieren, ein entsprechendes Transmissionsspektrum aufzunehmen. Wird eine Probe mit einer entsprechend modulierten äußerst durchdringenden Gammastrahlung durchleuchtet, so lässt sich mittels entsprechender Detektoren sowie computergestützter Auswertung ein materialtypisches Spektrum erzeugen. Dies ermöglicht sowohl qualitative wie auch quantitative Aussagen über das Vorhandensein bestimmter chemischer Elemente in einer Probe, ohne diese zu zerstören.

Anwendung

Hauptanwendungsgebiet der Mößbauer-Spektroskopie ist die Unterscheidung von zweiwertigem und dreiwertigem Eisen. Außerdem kann man damit die Elemente Zinn, Antimon und Tellur nachweisen. In den 80er Jahren wurden tragbare Mößbauer-Spektrometer zur Exploration der Zinnlagerstätten des Erzgebirges eingesetzt.

Miniaturisierte Mößbauer-Spektrometer, als "MIMOS II" an der Universität Mainz entwickelt und gebaut, sind in den NASA-Marssonden der Missionen Spirit und Opportunity im Einsatz und analysieren das Marsgestein.^[2] Diese fanden neben klaren Beweisen für Wasser auch Hinweise auf eine Phase der Marsgeschichte, in der sehr viel mehr Sauerstoff in der Atmosphäre vorhanden war als heute.

Siehe auch

• Spektroskopie

Literatur

• Christian Meier: "Mößbauerspektroskopie an biomimetischen Modellkomplexen und Nicht-Häm-Eisenproteinen". Shaker, Aachen 2001.
• Stefan Lauterbach: "Der Oxidationsgrad des Eisens im unteren Mantel: eine Studie des Fe3+-Gehaltes des Silikat-Perowskits in Abhängigkeit seines Al-Gehaltes mit Mößbauer-Spektroskopie und Elektronen-Energie-Verlust-Spektroskopie (EELS)". 2000

Quelle

1. ↑ Physikalische Methoden in der Chemie: Mößbauer-Spektroskopie I, Philipp GütlichChemie in unserer Zeit 1970, 4, 133-144. (Review) doi:10.1002/ciuz.19700040502
2. ↑ Mars-Mößbauer-Group: Aufbau des MIMOS II[1]

Weblinks

• Eine interessante Darstellung einer solchen Messapparatur
• Ein Versuchsprotokoll zur Mößbauerspektroskopie
• Die Mars-Mößbauer-Group erklärt die Mößbauerspektroskopie