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E-Book

Analytische Chemie

AutorMatthias Otto
VerlagWiley-VCH
Erscheinungsjahr2019
Seitenanzahl704 Seiten
ISBN9783527814879
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis55,99 EUR
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 fünfter, 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 Analysemethoden 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 fünfte Auflage bietet noch mehr Aufgaben und Lösungen zur Selbstkontrolle, außerdem zahlreiche Beispielrechnungen. Die Begriffe und Konstanten sind nach harmonisierten IUPAC-Definitionen aktualisiert. Eine blaue Schmuckfarbe wird im Buch verwendet, um einen noch effizienteren Lernprozess zu ermöglichen.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Cover1
Titelseite5
Impressum6
Inhaltsverzeichnis7
Abkürzungen13
Symbole17
1 Grundlagen der Analytischen Chemie21
1.1 Gegenstand und Bedeutung in der Gesellschaft21
1.1.1 Historisches21
1.1.2 Der Analytiker als wissenschaftlicher Detektiv22
1.1.3 Aufgabenbereiche der Analytik23
1.2 Der analytische Prozess27
1.2.1 Probenahme29
1.2.2 Probenvorbereitung33
1.2.3 Messung36
1.2.4 Auswertung und Bericht37
1.3 Analytische Kenngrößen, statistische Bewertung und Qualitätssicherung37
1.3.1 Kalibrierung eines Analysenverfahrens37
1.3.2 Statistische Bewertung40
1.3.3 Selektivität44
1.3.4 Aufwand, Zeit und Kosten44
1.3.5 Qualitätssicherung45
2 Methoden auf der Grundlage chemischer Reaktionen53
2.1 Chemisches Gleichgewicht und Elektrolyte53
2.1.1 Chemisches Gleichgewicht53
2.1.2 Reaktionstypen55
2.1.3 Elektrolyte57
2.1.4 Qualitative und quantitative Analysen58
2.2 Säure-Base-Reaktionen und Titrationen59
2.2.1 Säure-Base-Theorie nach Brönsted59
2.2.2 Beschreibung von Protolysegleichgewichten60
2.2.3 Säure-Base-Titrationen76
2.2.4 Titrationen in nicht wässrigen Lösungsmitteln85
2.3 Fällungsreaktionen für Gravimetrie, Titrimetrie und Maskierungen87
2.3.1 Beschreibung von Fällungs- und Lösungsgleichgewichten87
2.3.2 Anwendungen94
2.4 Komplexbildungsreaktionen und Komplexometrie98
2.4.1 Typen von Komplexverbindungen98
2.4.2 Komplexstabilität100
2.4.3 Kombination mit Fällungsreaktionen101
2.4.4 Kombination mit Säure-Base-Reaktionen103
2.4.5 Komplexometrische Titrationen105
2.5 Reduktions-Oxidations-Reaktionen und Redoxtitrationen110
2.5.1 Beschreibung von Redoxreaktionen110
2.5.2 Beeinflussung von Redoxreaktionen durch die Reaktionsbedingungen112
2.5.3 Anwendungen115
2.6 Extraktion und Ionenaustausch120
2.6.1 Extraktion121
2.6.2 Ionenaustausch131
2.7 Kinetische Methoden135
2.7.1 Zeitgesetze136
2.7.2 Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit138
2.7.3 Anwendungen140
2.8 Thermische Methoden141
2.8.1 TG–Thermogravimetrie142
2.8.2 DTA–Differenzthermoanalyse143
2.8.3 DSC–Differential Scanning Calorimetry144
3 Spektroskopie153
3.1 Grundlagen der Spektroskopie153
3.1.1 Elektromagnetisches Spektrum und spektroskopische Methoden154
3.1.2 Instrumentierung für die optische Spektroskopie159
3.2 Atomspektroskopie170
3.2.1 Theorie170
3.2.2 Spektrenarten171
3.2.3 Atomabsorptionsspektrometrie178
3.2.4 Atomemissionsspektroskopie191
3.2.5 Röntgen- und Elektronenspektroskopie202
3.3 Optische Molekülspektroskopie216
3.3.1 Infrarot- und Raman-Spektroskopie216
3.3.2 UV/VIS-Spektroskopie246
3.3.3 Lumineszenzspektroskopie262
3.4 Magnetische Resonanzspektroskopie269
3.4.1 NMR269
3.4.2 EPR289
3.5 Massenspektrometrie292
3.5.1 Aufbau eines Massenspektrometers293
3.5.2 Massenspektren von unterschiedlichen Ionenquellen302
3.5.3 Anwendungen309
3.6 Radiometrische Methoden316
3.6.1 Grundlagen316
3.6.2 Messung radioaktiver Strahlung319
3.6.3 Anwendungen320
4 Elektroanalytik331
4.1 Grundlagen elektroanalytischer Verfahren332
4.1.1 Elektroden und galvanische Zellen332
4.1.2 Transportarten in der Lösung336
4.1.3 Elektrolytische Leitfähigkeit337
4.2 Konduktometrie342
4.3 Potenziometrie345
4.3.1 Direktpotenziometrie346
4.3.2 Potenziometrische Titrationen356
4.4 Voltammetrie357
4.4.1 Elektrochemische Prozesse358
4.4.2 Aufzeichnung der Strom-Potenzial-Kurven361
4.4.3 Polarographie362
4.4.4 Rotierende Festelektroden368
4.4.5 Variationen voltammetrischer Methoden369
4.4.6 Amperometrie und Voltametrie373
4.5 Coulometrie379
4.5.1 Potenziostatische Coulometrie380
4.5.2 Galvanostatische Coulometrie: coulometrische Titration381
5 Chromatographie385
5.1 Grundlagen chromatographischer Trennverfahren385
5.1.1 Überblick386
5.1.2 Entwicklung eines Chromatogramms387
5.1.3 Kenngrößen eines Chromatogramms389
5.1.4 Die chromatographische Theorie392
5.1.5 Die Auflösung RS als Maß für die Peaktrennung397
5.1.6 Qualitative Analyse399
5.1.7 Quantitative Analyse401
5.2 Gaschromatographie401
5.2.1 Retentionsdaten und Verteilungskoeffizient401
5.2.2 Trennungen in der Gasphase403
5.2.3 Aufbau eines Gaschromatographen404
5.2.4 Stationäre Phasen für die Gas-Flüssig-Chromatographie411
5.2.5 Anwendungen der Gas-Flüssig-Chromatographie414
5.2.6 Adsorptionschromatographie419
5.3 Flüssigchromatographie421
5.3.1 Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC)421
5.3.2 Adsorptionschromatographie439
5.3.3 Ionenchromatographie440
5.3.4 Gelchromatographie446
5.3.5 Dünnschichtchromatographie451
5.4 Superkritische Flüssigchromatographie456
5.4.1 Instrumentierung458
5.4.2 Stationäre und mobile Phase459
5.4.3 Detektoren459
5.4.4 Leistungsparameter der SFC459
5.4.5 Anwendungen461
5.5 Elektrophorese461
5.5.1 Klassische Elektrophorese462
5.5.2 Weiterentwicklungen elektrophoretischer Methoden463
5.5.3 Kapillarelektrophorese465
5.6 Kopplungen von Chromatographie und Spektroskopie468
5.6.1 GC/MS-Kopplung469
5.6.2 LC/MS-Kopplung471
5.6.3 GC/IR-Kopplung474
5.6.4 Weitere Kopplungen475
5.6.5 Mehrdimensionale Trennverfahren476
6 Chemometrie487
6.1 Statistische Grundlagen487
6.1.1 Die Verteilung von Zufallsdaten487
6.1.2 Statistische Prüfverfahren oder das Testen von Hypothesen491
6.2 Signalanalyse499
6.2.1 Signal-Rausch-Verhältnis499
6.2.2 Analoge und digitale Filter500
6.2.3 Signaltransformationen zur Datenfilterung502
6.3 Multivariate Methoden505
6.3.1 Modellierung analytischer Daten505
6.3.2 Mustererkennung und Klassifizierung510
7 Automatisierung und Prozessanalytik521
7.1 Labormechanisierung521
7.1.1 Diskrete Analysatoren523
7.1.2 Kontinuierliche Analysatoren526
7.1.3 Elementaranalysatoren532
7.1.4 Laborroboter533
7.2 Chemische Sensoren534
7.2.1 Anforderungen und Wirkprinzipien535
7.2.2 Elektrochemische und mikroelektronische Sensoren537
7.2.3 Optische Sensoren545
7.2.4 Thermische (kalorimetrische) Sensoren553
7.2.5 Massensensitive Sensoren554
7.2.6 Mehrkanalsensoren555
7.3 Automatisierte Prozesskontrolle556
7.3.1 Gebiete der Prozessanalytik557
7.3.2 Nicht selektive Analysenprinzipien560
7.3.3 IR-Analysatoren563
7.3.4 Sauerstoffanalysatoren565
7.3.5 Prozesschromatographie565
8 Bioanalytik569
8.1 Proteinanalytik569
8.1.1 Proteinreinigung570
8.1.2 Trennungen von Proteinen574
8.1.3 Enzymatische Methoden582
8.1.4 Immunoassays589
8.1.5 Proteinsequenzanalyse594
8.1.6 Massenspektrometrie596
8.1.7 MALDI-MS598
8.1.8 ESI-MS602
8.2 Nucleinsäureanalytik604
8.2.1 Reinigung von Nucleinsäuren605
8.2.2 Gelelektrophorese von Nucleinsäuren606
8.2.3 DNA-Sequenzierung607
8.2.4 LC/MS von DNA609
8.2.5 DNA-Chip609
9 Umwelt- und Werkstoffanalytik615
9.1 Umweltanalytik615
9.1.1 Einführung615
9.1.2 Individuenanalytik616
9.1.3 Schnelltests und Langzeitexpositionsmessungen618
9.1.4 Summen- und Gruppenparameter619
9.1.5 Kompartimentierung und Spezifizierung621
9.2 Werkstoffanalytik624
9.2.1 Grundlagen624
9.2.2 Methoden der Werkstoffanalytik626
Anhang639
Lösungen ausgewählter Aufgaben653
Stichwortverzeichnis659
EULA704

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