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1 von 24
Analytische Chemie
VerfasserIn: Otto, Matthias
Verfasserangabe: Matthias Otto
Jahr: 2011
Verlag: Weinheim, Wiley-VCH
Reihe: Bachelor
Mediengruppe: Buch
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Inhalt
Der "Otto" hat sich zu einem Standardwerk für Studenten der Chemie, Pharmazie, Lebensmittelchemie und anderer chemischer Disziplinen entwickelt, das auch von Nicht-Chemikern und Chemieingenieuren wegen seines didaktischen Aufbaus und seiner klaren Darstellung geschätzt wird. In vierter, nochmals aktualisierter und um neueste Analysemethoden ergänzter Auflage, wird das gesamte Analytik-Wissen auf Bachelor-Niveau dargestellt.
Mit dem Blick für das Wesentliche erklärt der Autor, worauf es bei den vielen heute gebräuchlichen Analysenmethoden wirklich ankommt. Von den Grundlagen der qualitativen und quantitativen Analyse bis zu modernen Hochdurchsatz-Analysegeräten und der Qualitätssicherung wird die gesamte Bandbreite der modernen Analytik vorgestellt.
Die neue Auflage bietet mehr als 300 Aufgaben, darunter mehr als 150 neue, mit Lösungen zur Selbstkontrolle, außerdem zahlreiche Beispielrechnungen.
Aus den Rezensionen voriger Auflagen:
"Gibt einen umfassenden Überblick über den analytischen Prozeß von der Fragestellung am Anfang bis zur Datenauswertung am Schluß" - LaborPraxis
"Uneingeschränkt empfehlenswert" - Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung + Forschung
"Auf dieses Buch haben Dozenten und Studenten gewartet" - Angewandte Chemie
(Verlagstext)
 
 
 
 
 
 
/ AUS DEM INHALT: / / /
 
 
Vorwort XI
 
 
 
1 Grundlagen der Analytischen Chemie 1
 
1.1 Gegenstand und Bedeutung in der Gesellschaft 1
 
1.1.1 Historisches 1
 
1.1.2 Der Analytiker als wissenschaftlicher Detektiv 2
 
1.1.3 Aufgabenbereiche der Analytik 3
 
1.2 Der analytische Prozess 8
 
1.2.1 Probenahme 9
 
1.2.2 Probenvorbereitung 13
 
1.2.3 Messung 17
 
1.2.4 Auswertung und Bericht 17
 
1.3 Analytische Kenngrößen, statistische Bewertung und Qualitätssicherung 18
 
1.3.1 Kalibrierung eines Analysenverfahrens 18
 
1.3.2 Statistische Bewertung 21
 
1.3.3 Selektivität 25
 
1.3.4 Aufwand, Zeit und Kosten 25
 
1.3.5 Qualitätssicherung 26
 
Weiterführende Literatur 31
 
Aufgaben 31
 
 
 
2 Methoden auf der Grundlage chemischer Reaktionen 33
 
2.1 Chemisches Gleichgewicht und Elektrolyte 33
 
2.1.1 Chemisches Gleichgewicht 33
 
2.1.2 Reaktionstypen 35
 
2.1.3 Elektrolyte 37
 
2.1.4 Qualitative und quantitative Analysen 38
 
2.2 Säure-Base-Reaktionen und Titrationen 39
 
2.2.1 Säure-Base-Theorie nach Brönsted 39
 
2.2.2 Beschreibung von Protolysegleichgewichten 40
 
2.2.3 Säure-Base-Titrationen 56
 
2.2.4 Titrationen in nicht-wässrigen Lösungsmitteln 65
 
2.3 Fällungsreaktionen für Gravimetrie, Titrimetrie und Maskierungen 66
 
2.3.1 Beschreibung von Fällungs- und Lösungsgleichgewichten 66
 
2.3.2 Anwendungen 74
 
2.4 Komplexbildungsreaktionen und Komplexometrie 78
 
2.4.1 Typen von Komplexverbindungen 78
 
2.4.2 Komplexstabilität 80
 
2.4.3 Kombination mit Fällungsreaktionen 81
 
2.4.4 Kombination mit Säure-Base-Reaktionen 83
 
2.4.5 Komplexometrische Titrationen 86
 
2.5 Reduktions-Oxidations-Reaktionen und Redoxtitrationen 90
 
2.5.1 Beschreibung von Redoxreaktionen 90
 
2.5.2 Beeinflussung von Redoxreaktionen durch die Reaktionsbedingungen 93
 
2.5.3 Anwendungen 95
 
2.6 Extraktion und Ionenaustausch 100
 
2.6.1 Extraktion 101
 
2.6.2 Ionenaustausch 112
 
2.7 Kinetische Methoden 116
 
2.7.1 Zeitgesetze 117
 
2.7.2 Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit 120
 
2.7.3 Anwendungen 121
 
2.8 Thermische Methoden 123
 
2.8.1 TG - Thermogravimetrie 123
 
2.8.2 DTA - Differenz-Thermoanalyse 124
 
2.8.3 DSC - Differential Scanning Calorimetry 126
 
Weiterführende Literatur 126
 
Aufgaben 126
 
 
 
3 Spektroskopie 133
 
3.1 Grundlagen der Spektroskopie 133
 
3.1.1 Elektromagnetisches Spektrum und spektroskopische Methoden 134
 
3.1.2 Instrumentierung für die optische Spektroskopie 139
 
3.2 Atomspektroskopie J5J
 
3.2.1 Theorie 151
 
3.2.2 Spektrenarten 152
 
3.2.3 Atomabsorptionsspektrometrie 159
 
3.2.4 Atomemissionsspektroskopie 172
 
3.2.5 Röntgen- und Elektronenspektroskopie 183
 
3.3 Optische Molekülspektroskopie 197
 
3.3.1 Infrarot-und Raman-Spektroskopie 197
 
3.3.2 UV/VIS-Spektroskopie 227
 
3.3.3 Lumineszenz-Spektroskopie 243
 
3.4 Magnetische Resonanzspektroskopie 250
 
3.4.1 NMR 251
 
3.4.2 EPR 271
 
3.5 Massenspektrometrie 274
 
3.5.1 Aufbau eines Massenspektrometers 275
 
3.5.2 Massenspektren von unterschiedlichen Ionenquellen 284
 
3.5.3 Anwendungen 291
 
3.6 Radiometrische Methoden 297
 
3.6.1 Grundlagen 297
 
3.6.2 Messung radioaktiver Strahlung 300
 
3.6.3 Anwendungen 301
 
Weiterführende Literatur 304
 
Aufgaben 305
 
 
 
4 Elektroanalytik 311
 
4.1 Grundlagen elektroanalytischer Verfahren 311
 
4.1.1 Elektroden und galvanische Zellen 311
 
4.1.2 Transportarten in der Lösung 317
 
4.1.3 Elektrolytische Leitfähigkeit 317
 
4.2 Konduktometrie 322
 
4.3 Potentiometrie 325
 
4.3.1 Direktpotentiometrie 326
 
4.3.2 Potentiometrische Titrationen 337
 
4.4 Voltammetrie 338
 
4.4.1 Elektrochemische Prozesse 339
 
4.4.2 Aufzeichnung der Strom-Potentialkurven 342
 
4.4.3 Polarographie 343
 
4.4.4 Rotierende Festelektroden 349
 
4.4.5 Variationen voltammetrischer Methoden 350
 
4.4.6 Amperometrie und Voltametrie 355
 
4.5 Coulometrie 361
 
4.5.1 Potentiostatische Coulometrie 361
 
4.5.2 Galvanostatische Coulometrie: coulometrische Titration 363
 
Weiterführende Literatur 364
 
Aufgaben 364
 
 
 
5 Chromatographie 367
 
5.1 Grundlagen chromatographischer Trennverfahren 367
 
5.1.1 Überblick 368
 
5.1.2 Entwicklung eines Chromatogramms 369
 
5.1.3 Kenngrößen eines Chromatogramms 371
 
5.1.4 Die chromatographische Theorie 374
 
5.1.5 Die Auflösung Rs als Maß für die Peaktrennung 379
 
5.1.6 Qualitative Analyse 382
 
5.1.7 Quantitative Analyse 383
 
5.2 Gaschromatographie 383
 
5.2.1 Retentionsdaten und VerteilungskoefEzient 384
 
5.2.2 Trennungen in der Gasphase 385
 
5.2.3 Aufbau eines Gaschromatographen 386
 
5.2.4 Stationäre Phasen für die Gas-Flüssig-Chromatographie 393
 
5.2.5 Anwendungen der Gas-Flüssig-Chromatographie 398
 
5.2.6 Adsorptionschromatographie 402
 
5.3 Flüssigchromatographie 404
 
5.3.1 Hochleistungsflüssigchromatographie - HPLC 404
 
5.3.2 Adsorptionschromatographie 423
 
5.3.3 Ionenchromatographie 424
 
5.3.4 Gelchromatographie 430
 
5.3.5 Dünnschichtchromatographie 435
 
5.4 Superkritische Flüssigchromatographie 441
 
5.4.1 Instrumentierung 443
 
5.4.2 Stationäre und mobile Phase 444
 
5.4.3 Detektoren 444
 
5.4.4 Leistungsparameter der SFC 444
 
5.4.5 Anwendungen 446
 
5.5 Elektrophorese 447
 
5.5.1 Klassische Elektrophorese 447
 
5.5.2 Weiterentwicklungen elektrophoretischer Methoden 448
 
5.5.3 Kapillarelektrophorese 450
 
5.6 Kopplungen von Chromatographie und Spektroskopie 454
 
5.6.1 GC/MS-Kopplung 455
 
5.6.2 LC/MS-Kopplung 457
 
5.6.3 GC/IR-Kopplung 459
 
5.6.4 Weitere Kopplungen 461
 
5.6.5 Mehrdimensionale Trennverfahren 461
 
Weiterführende Literatur 466
 
Aufgaben 466
 
 
 
6 Chemometrie 473
 
6.1 Statistische Grundlagen 473
 
6.1.1 Die Verteilung von Zufallsdaten 473
 
6.1.2 Statistische Prüfverfahren oder das Testen von Hypothesen 477
 
6.2 Signalanalyse 485
 
6.2.1 Signal-Rausch-Verhältnis 485
 
6.2.2 Analoge und digitale Filter 486
 
6.2.3 Signaltransformationen zur Datenfilterung 488
 
6.3 Multivariate Methoden 491
 
6.3.1 Modellierung analytischer Daten 492
 
6.3.2 Mustererkennung und Klassifizierung 496
 
Weiterführende Literatur 503
 
Aufgaben 504
 
 
 
7 Automatisierung und Prozessanalytik 507
 
7.1 Labormechanisierung 507
 
7.1.1 Diskrete Analysatoren 509
 
7.1.2 Kontinuierliche Analysatoren 512
 
7.1.3 Elementaranalysatoren 519
 
7.1 A Laborroboter 520
 
7.2 Chemische Sensoren 521
 
7.2.1 Anforderungen und Wirkprinzipien 522
 
7.2.2 Elektrochemische und mikroelektronische Sensoren 524
 
7.2.3 Optische Sensoren 532
 
7.2.4 Thermische (kalorimetrische) Sensoren 540
 
7.2.5 Massensensitive Sensoren 541
 
7.2.6 Mehrkanalsensoren 543
 
7.3 Automatisierte Prozesskontrolle 544
 
7.3.1 Gebiete der Prozessanalytik 545
 
7.3.2 Nicht-selektive Analysenprinzipien 547
 
7.3.3 IR-Analysatoren 551
 
7.3.4 Sauerstoffanalysatoren 552
 
7.3.5 Prozesschromatographie 553
 
Weiterführende Literatur 554
 
Aufgaben 554
 
 
 
8 Bioanalytik 557
 
8.1 Proteinanalytik 557
 
8.1.1 Proteinreinigung 558
 
8.1.2 Trennungen von Proteinen 562
 
8.1.3 Enzymatische Methoden 571
 
8.1.4 Immunoassays 578
 
8.1.5 Proteinsequenzanalyse 583
 
8.1.6 Massenspektrometrie 584
 
8.1.7 MALDI-MS 588
 
8.1.8 ESI-MS 592
 
8.2 Nucleinsäureanalytik 594
 
8.2.1 Reinigung von Nucleinsäuren 595
 
8.2.2 Gelelektrophorese von Nucleinsäuren 595
 
8.2.3 DNA-Sequenzierung 597
 
8.2.4 LC/MS von DNA 599
 
8.2.5 DNA-Chip 600
 
Weiterführende Literatur 602
 
Aufgaben 602
 
 
 
9 Umwelt- und WerkstofFanalytik 605
 
9.1 Umweltanalytik 605
 
9.1.1 Einführung 605
 
9.1.2 Individuenanalytik 606
 
9.1.3 Schnelltests und Langzeitexpositionsmessungen 608
 
9.1.4 Summen-und Gruppenparameter 610
 
9.1.5 Kompartimentierung und Spezifizierung 611
 
9.2 Werkstoffanalytik 614
 
9.2.1 Grundlagen 614
 
9.2.2 Methoden der Werkstoffanalytik 616
 
 
 
Weiterführende Literatur 626
 
Aufgaben 626
 
Lösungen zu den Aufgaben 629
 
Anhang 635
 
 
Sachregister 647
 
Details
VerfasserIn: Otto, Matthias
VerfasserInnenangabe: Matthias Otto
Jahr: 2011
Verlag: Weinheim, Wiley-VCH
Systematik: NN.CN
ISBN: 978-3-527-32881-9
2. ISBN: 3-527-32881-5
Beschreibung: 4., überarb. und erg. Auflage, XX, 674 S. : Ill., graph. Darst.
Reihe: Bachelor
Sprache: ger
Mediengruppe: Buch