Chemie für Laboranten und Chemotechniker Analytische Chemie

Der Band "Analytische Chemie" vervollständigt die Reihe "Chemie für Laboranten und Chemotechniker". Die "Neuordnung der Ausbildungsberufe zum Chemielaboranten/zur Chemielabor- antin" vom Dezember 1986 weist der analystischen Chemie einen erweiterten Rahmen zu. Insbesondere wurde das Gebiet der instrumentellen Analytik stärker betont. Die klassischen Verfahren der qualitativen chemischen Naßanalyse und der herkömmlichen quantitativen Analytik, wie Gravimetrie und Volumetrie, werden gleichwohl auch in der neu geordneten Berufsausbildung für Chemielaboranten beibehalten.

Vorsichtsmaßnahmen und Unfallverhütung im chemischen Labor.- 1 Qualitative Analyse.- 1.1 Anorganische Verbindungen.- 1.1.1 Allgemeine Einführung.- 1.1.1.1 Trennungsgänge.- 1.1.1.2 Empfindlichkeit einer Nachweisreaktion.- 1.1.1.3 Die qualitative Analyse.- 1.1.1.4 Gang einer qualitativen Analyse.- 1.1.1.5 Arbeitsgeräte für die Halbmikro-Analyse.- 1.1.2 Vorproben.- 1.1.2.1 Flammenfärbung und Spektralanalyse.- 1.1.2.2 Lötrohrprobe.- 1.1.2.3 Borax-und Phosphorsalzperle.- 1.1.2.4 Lösen der Analysensubstanz.- 1.1.2.5 Aufschlußmethoden für schwerlösliche Substanzen.- 1.1.3 Nachweis wichtiger Elementar-Substanzen.- 1.1.4 Schnelltests.- 1.1.5 Untersuchung von Anionen.- 1.1.5.1 Allgemeine Einführung.- 1.1.5.2 Gruppen-Reaktionen.- 1.1.5.3 Nachweisreaktionen (Identitätsreaktionen).- 1.1.6 Untersuchung von Kationen.- 1.1.6.1 Gruppentrennungsgänge Lösliche Gruppe.- 1.1.6.2 Ammoniumcarbonat-Gruppe.- 1.1.6.3 Ammoniumsulfit-Gruppe.- 1.1.6.3.1 Durchführung des (NH4)2S-Trennungsganges ohne seltenere Elemente.- 1.1.6.3.2 Einzelnachweis der Ionen.- 1.1.6.4 Salzsäure-Gruppe.- 1.1.6.5 Schwefelwasserstoff/Thioacetamidgruppe.- 1.1.6.5.1 Kupfergruppe.- 1.1.6.5.2 Arsengruppe ohne seltenere Elemente.- 1.1.7 Muster eines Analysenprotokolls.- 1.2 Organische Verbindungen.- 1.2.1 Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen.- 1.2.2 Ausgewählte Nachweis- und Identitätsreaktionen für funktionelle Gruppen.- 2 Grundlagen der Quantitativen Analyse.- 2.1 Analytische Geräte.- 2.1.1 Waagen.- 2.1.2 Volumenmeßgeräte für Flüssigkeiten.- 2.2 Konzentrationsmaße.- 2.2.1 Konzentrationsangaben des Sl-Systems.- 2.2.2 Berechnung der Stoffmengen bei chemischen Umsetzungen.- 2.2.3 Aktivität.- 2.3 Statistische Auswertung von Analysendaten.- 3 Klassische quantitative Analyse.- 3.1 Grundlagen der Gravimetrie.- 3.1.1 Gravimetrische Grundoperationen.- 3.1.2 Löslichkeit.- 3.1.3 Komplexbildung.- 3.1.4 Niederschlagsbildung.- 3.1.5 Berechnung der Analysenwerte.- 3.2 Gravimetrische Analysen mit anorganischen Fällungsreagenzien.- 3.3 Gravimetrische Analysen mit organischen Fällungsreagenzien.- 3.4 Grundlagen der Maßanalyse.- 3.4.1 Maßlösungen, Urtitersubstanzen.- 3.4.2 Berechnung der Analysen.- 3.4.3 Indikatoren.- 3.5 Säure-Base-Titrationen.- 3.5.1 Theorie der Säuren und Basen.- 3.5.2 Aciditäts- und Basizitätskonstante.- 3.5.3 Ionenprodukt des Wassers.- 3.5.4 pH-Wert.- 3.5.5 Säure-Base-Reaktionen.- 3.5.6 „Hydrolyse“ (Protolyse) von Salzen.- 3.5.7 Puffer.- 3.6 Titrationen von Säuren und Basen in wäßrigen Lösungen.- 3.6.1 Titrationskurven.- 3.6.2 Endpunkte der Titrationen.- 3.6.3 Titrationsmöglichkeiten.- 3.6.4 Anwendungsbeispiele.- 3.6.4.1 Titration starker Säuren.- 3.6.4.2 Titration schwacher Säuren.- 3.6.4.3 Titration starker Basen.- 3.6.4.4 Titration schwacher Basen.- 3.6.4.5 Bestimmung von Carbonsäurederivaten.- 3.7 Grundlagen der Oxidations- und Reduktionsanalysen.- 3.7.1 Oxidation und Reduktion.- 3.7.2 Redoxreaktionen.- 3.7.3 Redoxpotentiale (Standardpotentiale und Normalpotentiale).- 3.7.4 Elektroden.- 3.7.4.1 Bezugselektroden.- 3.7.4.2 Meßelektroden (Indikatorelektroden).- 3.8 Redoxtitrationen (Oxidimetrie).- 3.8.1 Titrationskurven.- 3.8.2 Endpunkte der Titration.- 3.8.3 Anwendungsbeispiele.- 3.8.3.1 Manganometrie.- 3.8.3.2 Cerimetrie.- 3.8.3.3 Iodometrie.- 3.8.3.4 Bromometrie.- 3.8.3.5 Kaliumdichromat.- 3.8.3.6 Kaliumbromat.- 3.9 Fällungstitrationen.- 3.9.1 Allgemeines.- 3.9.2 Endpunkte der Titrationen.- 3.9.3 Anwendungsbeispiele.- 3.10 Komplexometrische Titrationen (Chelatometrie).- 3.10.1 Chelatbildner.- 3.10.2 Titrationsmöglichkeiten mit Dinatriumethylendiamintetraacetat (EDTA).- 3.10.3 Titrationsendpunkte.- 3.10.4 Komplexometrische Arbeitsweisen.- 3.10.5 Anwendungsbeispiele mit EDTA.- 3.10.5.1 Bestimmung einzelner Kationen.- 3.10.5.2 Simultantitration von Kationen.- 3.10.5.3 Indirekte Titration von Kationen und Anionen.- 4 Elektroanalytische Verfahren.- 4.1 Grundlagen der Potentiometrie.- 4.1.1 Allgemeines.- 4.1.2 Meßanordnung und Meßelektroden.- 4.1.3 Anwendungsbereiche.- 4.1.4 Anwendungsbeispiele.- 4.2 Grundlagen der Elektrogravimetrie.- 4.2.1 Allgemeines.- 4.2.2 Trennungen durch Elektrolyse.- 4.2.3 Instrumentelle Anordnung.- 4.2.4 Anwendungen.- 4.3 Grundlagen der Coulometrie.- 4.3.1 Allgemeines.- 4.3.2 Durchführung coulometrischer Messungen.- 4.3.3 Anwendungsbereiche der potentiostatischen Coulometrie.- 4.4 Grundlagen der Polarographie.- 4.4.1 Allgemeines und instrumentelle Anordnung.- 4.5 Grundlagen der Konduktometrie.- 4.5.1 Allgemeines.- 4.5.2 Prinzipielle Anwendung.- 5 Optische und spektroskopische Analysenverfahren.- 5.1 Einfache optische Analysenmethoden.- 5.1.1 Refraktometrie.- 5.1.2 Polarimetrie.- 5.1.3 Fluoreszenzspektroskopie.- 5.1.4 Nephelometrie.- 5.2 Molekülspektroskopische Methoden.- 5.2.1 Gemeinsame Grundlagen von Atom- und Molekülspektren.- 5.2.1.1 Das elektromagnetische Spektrum.- 5.2.1.2 Emission von Energie.- 5.2.1.3 Absorption von Energie.- 5.2.1.4 Gesetz der Lichtabsorption.- 5.2.2 Absorptionsspektroskopie im ultravioletten und sichtbaren Bereich.- 5.2.2.1 Molekülanregung.- 5.2.2.2 Molekülstruktur und absorbiertes Licht.- 5.2.2.3 Meßmethodik.- 5.2.2.4 Darstellung der Meßwerte.- 5.2.2.5 Auswertung und Anwendung.- 5.2.3 Absorptionsphotometrie.- 5.2.4 Kolorimetrie.- 5.2.5 Infrarot-Absorptionsspektroskopie und Raman- Spektroskopie.- 5.2.5.1 Molekülanregung.- 5.2.5.2 Absorptionsbereich.- 5.2.5.3 Meßmethodik.- 5.2.5.4 Anwendung und Auswertung.- 5.2.6 Raman-Spektroskopie.- 5.2.7 Kernresonanzspektroskopie.- 5.2.7.1 Chemische Verschiebung.- 5.2.7.2 Interpretation der Signale.- 5.2.7.3 Zuordnung der Signale.- 5.2.7.4 Intensität der Signale.- 5.2.7.5 Spin-Spin-Kopplung.- 5.2.7.6 Interpretation der Spin-Spin-Aufspaltung.- 5.2.7.7 Messung und Anwendung.- 5.2.8 Elektronenspinresonanz-Spektroskopie.- 5.3 Atom- und Ionenspektroskopie; Röntgenstrukturanalyse.- 5.3.1 Flammenphotometrie.- 5.3.2 Emmisions-Spektroskopie.- 5.3.3 Atomabsorptionsspektroskopie (AAS).- 5.3.4 Röntgenfluoreszenzspektroskopie.- 5.3.5 Elektronenstrahl-Mikroanalyse (Mikrosonde).- 5.3.6 Photoelektronenspektroskopie (PE und ESCA).- 5.3.7 Massenspektrometrie (MS).- 5.3.8 Röntgenstrukturanalyse.- 5.4 Strukturbestimmung mit spektroskopischen Methoden.- 5.4.1 Aufgabenstellung und Analysenplanung.- 5.4.2 Auswertung der Spektren.- 5.4.3 Praktische Anwendungen.- 6 Grundlagen der chromatographischen Analysenverfahren.- 6.1 Prinzip und Mechanismen der Chromatographie; Kenngrößen.- 6.1.1 Arten der Trenn Wirkung.- 6.1.2 Auswertung der Daten über Kenngrößen.- 6.1.3 Charakterisierung der Trennleistung bei der Säulen-Chromatographie.- 6.1.4 Zonenbildung.- 6.2 Papierchromatographie (PC).- 6.3 Dünnschichtchromatographie (DC).- 6.4 Säulenchromatographie (SC).- 6.5 Gaschromatographie (GC).- 6.6 Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC).- 6.7 Ionenaustauscher (IEC).- 6.8 Gelchromatographie (Gelpermeationschromatographie).- 6.9 Affinitätschromatographie.- 7 Reinigung und Trennung von Verbindungen.- 7.1 Charakterisierung von Verbindungen durch Schmelz- und Siedepunkt.- 7.1.1 Schmelztemperatur.- 7.1.2 Siedetemperatur.- 7.2 Trennung und Reinigung von Lösungen.- 7.2.1 Destillation.- 7.2.2 Rektifikation.- 7.2.3 Azeotrope Destillation; Wasserdampfdestillation.- 7.3 Reinigung von festen Stoffen.- 7.3.1 Kristallisation.- 7.3.2 Sublimation.- 7.4 Extraktion.- 8 Literaturnachweis und weiterführende Literatur.- 9 Sachverzeichnis.