Inhaltsverzeichnis. Vorwort

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1 V Vorwort XI 1 Grundlagen der Analytischen Chemie Gegenstand und Bedeutung in der Gesellschaft Historisches Der Analytiker als wissenschaftlicher Detektiv Aufgabenbereiche der Analytik Der analytische Prozess Probenahme Probenvorbereitung Messung Auswertung und Bericht Analytische Kenngrößen, statistische Bewertung und Qualitätssicherung Kalibrierung eines Analysenverfahrens Statistische Bewertung Selektivität Aufwand, Zeit und Kosten Qualitätssicherung 26 Weiterführende Literatur 31 Aufgaben 31 2 Methoden auf der Grundlage chemischer Reaktionen Chemisches Gleichgewicht und Elektrolyte Chemisches Gleichgewicht Reaktionstypen Elektrolyte Qualitative und quantitative Analysen Säure-Base-Reaktionen und Titrationen Säure-Base-Theorie nach Brönsted Beschreibung von Protolysegleichgewichten Säure-Base-Titrationen Titrationen in nicht-wässrigen Lösungsmitteln 65 Analytische Chemie, 4. Auflage. M. Otto 2011 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Published 2011 by Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.

2 VI 2.3 Fällungsreaktionen für Gravimetrie, Titrimetrie und Maskierungen Beschreibung von Fällungs- und Lösungsgleichgewichten Anwendungen Komplexbildungsreaktionen und Komplexometrie Typen von Komplexverbindungen Komplexstabilität Kombination mit Fällungsreaktionen Kombination mit Säure-Base-Reaktionen Komplexometrische Titrationen Reduktions-Oxidations-Reaktionen und Redoxtitrationen Beschreibung von Redoxreaktionen Beeinflussung von Redoxreaktionen durch die Reaktionsbedingungen Anwendungen Extraktion und Ionenaustausch Extraktion Ionenaustausch Kinetische Methoden Zeitgesetze Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit Anwendungen Thermische Methoden TG Thermogravimetrie DTA Differenz-Thermoanalyse DSC Differential Scanning Calorimetry 126 Weiterführende Literatur 126 Aufgaben Spektroskopie Grundlagen der Spektroskopie Elektromagnetisches Spektrum und spektroskopische Methoden Instrumentierung für die optische Spektroskopie Atomspektroskopie Theorie Spektrenarten Atomabsorptionsspektrometrie Atomemissionsspektroskopie Röntgen- und Elektronenspektroskopie Optische Molekülspektroskopie Infrarot- und Raman-Spektroskopie UV/VIS-Spektroskopie Lumineszenz-Spektroskopie Magnetische Resonanzspektroskopie NMR 251

3 VII EPR Massenspektrometrie Aufbau eines Massenspektrometers Massenspektren von unterschiedlichen Ionenquellen Anwendungen Radiometrische Methoden Grundlagen Messung radioaktiver Strahlung Anwendungen 301 Weiterführende Literatur 304 Aufgaben Elektroanalytik Grundlagen elektroanalytischer Verfahren Elektroden und galvanische Zellen Transportarten in der Lösung Elektrolytische Leitfähigkeit Konduktometrie Potentiometrie Direktpotentiometrie Potentiometrische Titrationen Voltammetrie Elektrochemische Prozesse Aufzeichnung der Strom-Potentialkurven Polarographie Rotierende Festelektroden Variationen voltammetrischer Methoden Amperometrie und Voltametrie Coulometrie Potentiostatische Coulometrie Galvanostatische Coulometrie: coulometrische Titration 363 Weiterführende Literatur 364 Aufgaben Chromatographie Grundlagen chromatographischer Trennverfahren Überblick Entwicklung eines Chromatogramms Kenngrößen eines Chromatogramms Die chromatographische Theorie Die Auflösung R S als Maß für die Peaktrennung Qualitative Analyse Quantitative Analyse Gaschromatographie Retentionsdaten und Verteilungskoeffizient 384

4 VIII Trennungen in der Gasphase Aufbau eines Gaschromatographen Stationäre Phasen für die Gas-Flüssig-Chromatographie Anwendungen der Gas-Flüssig-Chromatographie Adsorptionschromatographie Flüssigchromatographie Hochleistungsflüssigchromatographie HPLC Adsorptionschromatographie Ionenchromatographie Gelchromatographie Dünnschichtchromatographie Superkritische Flüssigchromatographie Instrumentierung Stationäre und mobile Phase Detektoren Leistungsparameter der SFC Anwendungen Elektrophorese Klassische Elektrophorese Weiterentwicklungen elektrophoretischer Methoden Kapillarelektrophorese Kopplungen von Chromatographie und Spektroskopie GC/MS-Kopplung LC/MS-Kopplung GC/IR-Kopplung Weitere Kopplungen Mehrdimensionale Trennverfahren 461 Weiterführende Literatur 466 Aufgaben Chemometrie Statistische Grundlagen Die Verteilung von Zufallsdaten Statistische Prüfverfahren oder das Testen von Hypothesen Signalanalyse Signal-Rausch-Verhältnis Analoge und digitale Filter Signaltransformationen zur Datenfilterung Multivariate Methoden Modellierung analytischer Daten Mustererkennung und Klassifizierung 496 Weiterführende Literatur 503 Aufgaben 504

5 IX 7 Automatisierung und Prozessanalytik Labormechanisierung Diskrete Analysatoren Kontinuierliche Analysatoren Elementaranalysatoren Laborroboter Chemische Sensoren Anforderungen und Wirkprinzipien Elektrochemische und mikroelektronische Sensoren Optische Sensoren Thermische (kalorimetrische) Sensoren Massensensitive Sensoren Mehrkanalsensoren Automatisierte Prozesskontrolle Gebiete der Prozessanalytik Nicht-selektive Analysenprinzipien IR-Analysatoren Sauerstoffanalysatoren Prozesschromatographie 553 Weiterführende Literatur 554 Aufgaben Bioanalytik Proteinanalytik Proteinreinigung Trennungen von Proteinen Enzymatische Methoden Immunoassays Proteinsequenzanalyse Massenspektrometrie MALDI-MS ESI-MS Nucleinsäureanalytik Reinigung von Nucleinsäuren Gelelektrophorese von Nucleinsäuren DNA-Sequenzierung LC/MS von DNA DNA-Chip 600 Weiterführende Literatur 602 Aufgaben Umwelt- und Werkstoffanalytik Umweltanalytik Einführung Individuenanalytik 606

6 X Schnelltests und Langzeitexpositionsmessungen Summen- und Gruppenparameter Kompartimentierung und Spezifizierung Werkstoffanalytik Grundlagen Methoden der Werkstoffanalytik 616 Weiterführende Literatur 626 Aufgaben 626 Lösungen zu den Aufgaben 629 Anhang 635 Sachregister 647