Erich Hitzel

Dr. Erich Hitzel
Landau / Pfalz
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Rechnen in Chemie und Analytik


 

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ISBN 3.582.01232.8, Verlag Handwerk und Technik
Säuren können mit einfachen Glasgeräten, kleine Schwermetallkonzentrationen mit der hochtechnisierten Atomabsorptionsspektroskopie bestimmt werden. Die Methoden sind grundverschieden, die Prinzipien für die Planung, Durchführung und Auswertung solcher Analysen aber völlig gleich. In 23 Bausteinen werden die theoretischen Grundlagen und die praktische Durchführung nasschemischer und instrumenteller Analysenverfahren so dargestellt, dass dieser Zusammenhang verständlich wird und übertragen werden kann. Eine Fülle von Analysendaten ermöglicht die praktische Anwendung. Das Buch ist für Laboranten, Berufsfachschüler und Techniker geschrieben; es eignet sich für Unterricht, Ausbildung und Selbststudium.

Inhaltsverzeichnis


1. Grundbaustein Analytik
1.1 Was ist Analytik?
1.2. Der Analysengang
1.3. Beurteilungskriterien für Analysenverfahren
1.4. Übung Grundbaustein

2. Erste Arbeitsschritte und Geräte

3. Chemisches Gleichgewicht und pH-Wert
3.1. Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz
3.2. Gleichgewichtskonstante und Reaktionstyp
3.3. pH-Werte von starken Säuren und starken Basen
3.4. pH-Werte von schwachen Säuren und schwachen Basen, von Salzen und die Funktion von Pufferlösungen
3.5. Gekoppelte Gleichgewichte
3.6. Übung Chemisches Gleichgewicht

4. Nasschemische Qualitative Analyse und das Problem der Störung
4.1. Typen von Nachweisreaktionen
4.2. Eliminierung von Störungen über Trennungsgänge
4.3. Übung Nasschemische qualitative Analyse

5. Gravimetrie und Wiederfindungsrate
5.1. Fällung und Stöchiometrie
5.2. Arbeitsschritte und Fehlerquellen bei der Gravimetrie
5.3. Standardsubstanzen und Wiederfindungsrate
5.4. Systematische und zufällige Fehler
5.5. Optimierung von Analysenverfahren nach den Beurteilungskriterien
5.6. Übung Gravimetrie

6. Die Behandlung von Messwerten
6.1. Statistische Grundbegriffe
6.2. Streuung und Drift
6.3. Ausreißer
6.4. Blindwert und Signal-Rauschen-Verhältnis
6.5. Lineare Regression
6.6. Optimierung von Analysenverfahren nach den Beurteilungskriterien
6.7. Übung Behandlung von Messwerten
7. Qualitätssicherung und Allgemeine Standardarbeitsanweisung

8. Arbeitsmethode und Planung volumetrischer Analysen am Beispiel der Säure-Base-Titration
8.1. Arbeitsmethode und Wahl der Reaktionsbedingungen
8.2. Bestimmung der Stoffmenge an Salzsäure über eine Säure-Base-Titration unter Verwendung von Farbindikatoren
8.3. Bestimmung der Stoffmengenkonzentration an Schwefelsäure über ei-ne Säure-Base-Titration unter Verwendung von Farbindikatoren
8.4. Bestimmung des Massenanteils von Kalk in einem natürlichen Kalk-stein über eine Säure-Base-Titration mit Farbindikatoren über eine Rück-titration
8.5. Optimierung von Analysenverfahren nach den Beurteilungskriterien
8.6. Übung Säure-Base-Titration

9. Komplexometrie und Selektivität
9.1. Komplexbildner und Komplexbildung bei der Titration
9.2. Stabilität von Komplexverbindungen und pH-Wert
9.3. Reaktionsbedingungen und Selektivität
9.4. Optimierung von Analysenverfahren nach den Beurteilungskriterien
9.5. Übung Komplexometrie und Selektivität

10. Elektrische Leitfähigkeit, Konduktometrie und Prinzipien der In-strumentellen Analytik
10.1. Elektrischer Widerstand und Leitfähigkeit
10.2. Äquivalentleitfähigkeit und Grenzleitfähigkeit
10.3. Kalibrierung und Kalibrierkurven
10.4. Bestimmung von Löslichkeitsprodukten
10.5. Konduktometrische Titration
10.6. Ermittlung einer Bestimmungsgrenze bei einer Titration
10.7. Ein Vergleich nasschemischer und instrumenteller Verfahren am Bei-spiel der Konduktometrie
10.8. Übung Elektrochemische Leitfähigkeit und Konduktomerie

11. Elektrochemisches Potential: Prinzip und Anwendungen in der Analytik
11.1. Potentialbildende Vorgänge und Elektronenfluss
11.2. Galvanische Elemente
11.3. Normalpotential und Elektrochemische Spannungsreihe
11.4. Elektrochemisches Potential und Konzentration
11.5. Analytische Anwendungen des elektrochemischen Potentials
11.6. Elektrodenbau und Elektrodentypen
11.7. Gütekriterien für Elektroden
11.8. Übung Elektrochemisches Potential

12. Potentiometrische Säure-Base-Titration
12.1. Titrationskurve und Bestimmung des Äquivalenzpunktes
12.2. Titrationsverlauf, Äquivalenzpunkt und Stoffmengenverhältnis
12.3. Potentialsprung und Säurekonstante
12.4. Übung Potentiometrische Säure-Base-Titration

13. Redoxtitration und Entwicklung einer Standardarbeitsanweisung
13.1. Bestimmung von Oxidationszahlen
13.2. Oxidationszahl, Redoxgleichung und Stoffmengenverhältnis
13.3. Fehler und Störungen bei Redoxtitrationen
13.4. Maßsubstanzen, Urtitersubstanzen und Indikatoren
13.5. Erste Schritte zur Erstellung einer Standardarbeitsanweisung für die iodometrische Bestimmung von Sulfit in Wein
13.6. Übung Redoxtitration

14. Summenparameter und genormte Verfahren
14.1. Chemischer Sauerstoffbedarf
14.2. Oxidierbarkeit und Sauerstoffindex
14.3. Säurekapazität und Basenkapazität
14.4. Kohlensäure-Kalkgleichgewicht und Wasserhärte
14.5. Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl
14.6. Elektrische Leitfähigkeit und Gesamtsalzgehalt
14.7. Übung Summenparameter und genormte Verfahren.

15. Probennahme und Probenaufbereitung
15.1. Probenarten und Geräte zur Probennahme
15.2. Probengefäße und Probenkonservierung
15.3. Probenaufbereitung bei Flüssigkeiten
15.4. Probenaufbereitung bei Feststoffen
15.5. Übung Probennahme und Probenaufbereitung
16. Prinzipien und Methoden der Spektroskopie und der Photometrie
16.1. Kenngrößen von Licht
16.2. Die Zerlegung von Licht
16.3. Emission, Absorption und Fluoreszenz
16.4. Bauteile eines Spektrometers und die Aufnahme von Spektren
16.5. Molekülspektren
16.6. Übersicht über Spektroskopiebereiche und Bauteile von Spektrome-tern
16.7. Übung Grundlagen der Spektroskopie und Photometrie

17. Quantitative photometrische Analyse am Beispiel der UV-VIS Spektroskopie und Kalibrierkurven
17.1. Lambert - Beer´sches Gesetz
17.2. Extinktionskoeffizient, Bestimmungsgrenze und Derivatisierung
17.3. Analysengang einer fotometrischen Bestimmung
17.4. Kalibrierkurven über die Standardadditionsmethode
17.5. Übung Quantitative fotometrische Analyse

18. Atomabsorptionsspektroskopie
18.1. Bausteine eines Spektrometers für die Flammen-AAS
18.2. Justierung der Messeinrichtung bei der Flammen-AAS
18.3. Kompensation und Eliminierung von Störungen
18.4. Graphitrohr-AAS
18.5. Übung Atomabsorptionsspektroskopie

19. Infrarotspektroskopie
19.1. Bindungen, Schwingungen und Dipolmoment
19.2. Wellenzahl und Intensität
19.3. Auswertung und Interpretation von IR-Spektren
19.4. IR-Spektrometer und Probenaufbereitung
19.5. Übung Infrarotspektroskopie

20. Prinzipien und Methoden der Chromatographie
20.1. Experiment und Übersicht
20.2. Extraktion und Nernst´scher Verteilungskoeffizient
20.3. Qualitative und quantitative Analyse am Beispiel der Dünnschichtch-romatographie DC
20.4. Die chromatographische Trennung im Modell
20.5. Auflösung
20.6. Übung Prinzipien und Methoden der Chromatographie


21. Gaschromatographie GC
21.1. Das Trennsystem
21.2. Detektoren
21.3. Retention und Kenngrößen von Trennsystemen
21.4. Quantitative Analyse
21.5. Übung Gaschromatographie

22. Ionenchromatographie IC
22.1. Die Funktion von Ionenaustauschern
22.2. Das Trennsystem
22.3. Chromatogramme, Detektion und Suppression
22.4. Analysenbedingungen und Apparatur
22.5. Quantitative Analyse
22.6 Optimierung von Analysenverfahren nach den Beurteilungskriterien
22.7 Übung Ionenchromatographie

23. Lösungen

24. Stichwortverzeichnis