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Spektroskopie

Instrumentelle Analytik mit Atom- und Molekülspektrometrie

Autor	Jürgen Böcker
Verlag	Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Erscheinungsjahr	2014
Seitenanzahl	519 Seiten
ISBN	9783834361813
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	4,80 EUR

Die Spektroskopie - die Charakterisierung von Atomen, Ionen und Molekülen durch typische Wellenlängen, die bei Anregung gemessen werden können - gehört heute zu den wichtigsten und weitverbreitetsten Verfahren der instrumentellen Analytik. Meßeinrichtungen wie Absorptions- und Emissionsspektrometer, Spektralphotometer usw. ermöglichen eine genaue Bestimmung der quantitativen und qualitativen Zusammensetzung gasförmiger, flüssiger und fester Stoffe. Das Lehrbuch gibt einen Überblick über die verschiedenen Methoden der Atom- und Molekülspektrometrie und die Vielfalt der analytischen Fragestellungen, die in den Labors der Industrie, in den Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie in der Umwelttechnik und -analytik auftreten. Es stellt die ganze Palette der Verfahren und Geräte vor und gibt Hinweise für den praktischen Einsatz.

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Inhaltsverzeichnis

Titelseite	3
Impressum, Copyright	4
Geleitwort	5
Vorwort	7
Inhaltsverzeichnis	11
1 Einführung	19
1.1 Historie	21
1.2 Warum instrumentelle Analytik?	23
1.3 Spektroskopie	26
1.4 Auf der Suche nach dem «Nichts»	29
1.5 Stand und Trends in der Umweltanalytik	38
2 Wechselwirkung zwischen Licht und Materie	45
2.1 Innere und äußere Wechselwirkungen	46
2.2 Absorptions- und Emissionsspektroskopie	47
2.3 Atom- und Molekülspektroskopie	48
2.4 Anregungsbedingungen	50
2.5 Einteilung der Spektralbereiche	52
2.6 Maßsysteme der Spektroskopie	53
2.7 Qualitative und quantitative Analyse	56
2.8 Konventionelles Spektrometer	59
3 UV/Vis-Spektroskopie	63
3.1 Klassifizierung der Elektronenübergänge	64
3.2 Theoretische Berechnung von Elektronenübergängen	66
3.3 Erlaubte und verbotene Übergänge	71
3.4 Meßprinzip	72
3.5 Messung des Spektrums	77
3.6 Konzentrationsbestimmung über die Eigenfärbung	79
3.7 Mehrkomponentenanalyse	81
3.8 Doppelwellenlängen-Messung	82
3.9 Differenzspektren	85
3.10 Derivativspektren	86
3.11 Anforderungen an ein modernes Spektrometer	86
3.12 Diodenarray-Technologie in der UV/Vis-Spektroskopie	89
3.13 Einkopplung von Lichtleitern	96
3.14 Schnelltests zur Wasseruntersuchung	99
3.15 Zusammenfassung und Ausblick	105
4 Fluorimetrie	109
4.1 Grundlagen der Lumineszenzstrahlung	109
4.2 Fluoreszenz	111
4.3 Phosphoreszenz	114
4.4 Meßparameter in der Fluorimetrie	116
4.5 Fluoreszenz-Spektrometer	119
4.6 Probenhalterung	125
4.7 Temperatureinfluß	126
4.8 Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF)	127
4.9 Zeitaufgelöste Fluorimetrie	128
4.10 Zusammenfassung und Ausblick	129
5 Infrarot-Spektroskopie	131
5.1 Historie	132
5.2 Prinzip	133
5.3 IR-Spektrum	135
5.4 Spektrenauswertung	137
5.5 Aufnahmetechnik	147
5.6 Präparationsmethoden	154
5.7 IR-Reflexionsspektroskopie	162
5.8 Photoakustischer Detektor	175
5.9 Infrarot-Mikroskopie	177
5.10 Kopplungstechniken	180
5.11 Rechnereinsatz in der IR-Spektroskopie	183
5.12 Zusammenfassung und Ausblick	184
6 NIR-Spektroskopie	187
6.1 Unterschiede zwischen NIR- und MIR-Spektroskopie	187
6.2 NIR-Spektrometer	189
6.3 Anwendungen	190
6.4 Zusammenfassung und Ausblick	193
7 Raman-Spektroskopie	195
7.1 Theorie	196
7.2 Auswahlregeln	198
7.3 Raman-Spektrometer	200
7.4 Anwendungen der Raman-Spektroskopie	202
7.5 Zusammenfassung und Ausblick	203
8 Mikrowellenspektroskopie	205
8.1 Theorie der Rotationsspektren	206
8.2 Mikrowellenspektrometer	209
8.3 Anwendungen der Mikrowellenspektroskopie	210
8.4 Zusammenfassung und Ausblick	212
9 Atomabsorptionsspektroskopie	215
9.1 Historie	217
9.2 Prinzip	218
9.3 Linienspektrum	221
9.4 Atomabsorptionsspektrometer	225
9.5 Hohlkatodenlampen	227
9.6 Atomisierung	229
9.7 Interferenzen	245
9.8 Untergrundabsorption	249
9.9 Instrumentation	263
9.10 Fließinjektionsanalyse in der Atomabsorptionsspektrometrie	270
9.11 AAS-Labor	279
9.12 Zusammenfassung und Ausblick	280
10 Atomfluoreszenzspektrometrie	285
11 Atomspektrometrie mit Plasmen	289
11.1 Grundlagen	292
11.2 Erzeugung von Plasma	295
11.3 Komponenten des ICP-Spektrometers	300
11.4 Aufbau einer ICP-Apparatur	311
11.5 Störungen in der ICP-OES	328
11.6 Standardlösungen für die Atomemissionsspektrometrie	335
11.7 Hydridsystem	335
11.8 Analyse fester Proben	336
11.9 AAS oder ICP? Die Wahl des richtigen Spektrometers für die Elementanalyse	340
11.10 Plasmamassenspektrometrie	345
11.11 Zusammenfassung und Ausblick	352
12 Massenspektrometrie	357
12.1 Grundlagen	358
12.2 Massenspektrum	359
12.3 Ionenerzeugung	362
12.4 Massenspektrometer	367
12.5 Zusammenfassung und Ausblick	373
13 Kernmagnetische Resonanzspektroskopie	375
13.1 Grundlagen	377
13.2 Chemische Verschiebung	381
13.3 Spin-Spin-Kopplung	384
13.4 Aufnahme von NMR-Spektren	387
13.5 NMR-Spektrometer	391
13.6 Doppelresonanz-Technik	396
13.7 Zweidimensionale NMR-Spektroskopie	397
13.8 Kern-Overhauser-Effekt	399
13.9 Anwendungen der NMR-Spektroskopie	400
13.10 Zusammenfassung und Ausblick	405
14 Röntgenfluoreszenzanalyse	409
14.1 Begriff Röntgenfluoreszenz	411
14.2 Grundlagen	411
14.3 Charakteristische Spektrallinien	416
14.4 Gesetz von Moseley	418
14.5 Anregung	419
14.6 Absorption der Röntgenstrahlung	421
14.7 Röntgenröhre	425
14.8 Röntgenspektrometer	426
14.9 Röntgendetektoren	429
14.10 Analytische Anwendungen	431
14.11 Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse (TRXRF)	433
14.12 Schichtdickenmessung nach dem Röntgenfluoreszenz-Verfahren	435
14.13 Neuere Entwicklungen in der Röntgenspektrometrie	445
14.14 Zusammenfassung und Ausblick	446
15 Oberflächenanalytik	451
15.1 Methoden	452
15.2 Energiedispersive Röntgenmikroanalyse	457
15.3 Protoneninduzierte Röntgenemission	460
15.4 Auger-Elektronenspektroskopie	460
15.5 Elektronenspektroskopie für die chemische Analyse	464
15.6 Sekundärionen-Massenspektrometrie	468
15.7 Ionenstreu-Spektroskopie	470
15.8 Raster-Sonden-Mikroskopie	471
16 Schlußbetrachtung	481
Verzeichnis der Geräteanbieter	485
Quellenverzeichnis	491
Literaturverzeichnis	503
Abkürzungsverzeichnis	507
Stichwortverzeichnis	511

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