Analytische Chemie

Matthias Otto

• Publisher: Wiley-VCH
• Year: 2019
• ISBN:
  9783527814886
• Edition: 5
• Topic: Naturwissenschaften
• Subtopic: Analytische Chemie

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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Grundlagen der Analytischen Chemie

1.1 Gegenstand und Bedeutung in der Gesellschaft

1.1.1 Historisches

Die moderne Chemie basiert auf der chemischen Theorie, der chemischen Synthese, der chemischen Analyse und der chemischen Technologie. Der analytische Aspekt lässt sich bis zu den Anfängen der Chemie zurückverfolgen. Zur Erzgewinnung, zur Heilmittelherstellung, auf der Suche nach dem Lebenselixier oder bei den Versuchen der Umwandlung unedler Metalle in Gold mussten Stoffe getrennt, zerlegt und anschließend bestimmt werden. Parallel zur Chemie entwickelte die Analytische Chemie ihre eigenen experimentellen Techniken und war bereits im 19. Jahrhundert ein etabliertes Teilgebiet der Chemie. Einer ihrer Vertreter, J.J. Berzelius (1779–1848), formulierte zum Beispiel: „Bei der qualitativen Untersuchung muss man in der Probe alle Stoffe untersuchen, welche man darin zu vermuten Ursache hat, und zugleich beweisen, dass sich keine anderen darin befinden“. Bereits im Jahr 1821 veröffentlichte C.H. Pfaft ein „Handbuch der analytischen Chemie für Chemiker, Staatsärzte, Apotheker, Oekonomen und Bergwerks-Kundige“.

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Zu Nobelpreisträgern in der Analytischen Chemie gehören:

Wilhelm Ostwald (1909)

Fritz Pregel(1923) Arne Tiselius (1948)

Archer J.P. Martin, Richard L.M. Synge (1952)

Jaroslav Heyrovský (1959)

Richard Ernst (1991)

John B. Fenn, Koichi Tanaka, Kurt Wüthrich (2002)

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„Die wissenschaftlichen Grundlagen der Analytischen Chemie“ werden in einem 1894 erschienenen Buch von W. Ostwald beschrieben. Er begann darin, viele Phänomene der Analytischen Chemie auf den Grundlagen der sich entwickelnden Physikalischen Chemie zu erklären. Physikalisch-chemische Grundlagen machen mittlerweile allerdings nur einen Bruchteil der in der Analytischen Chemie verankerten Teildisziplinen aus. Grundlagen der Anorganischen Chemie waren insbesondere im Zusammenhang mit der Elementanalytik wichtig. Die Organische Chemie spielte bei der Entwicklung des chromatographischen Prinzips zur Analyse organischer Verbindungen eine herausragende Rolle. Mit der Entwicklung von Hochleistungsmethoden in der Spektroskopie und in der Chromatographie in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurden wesentliche Elemente der Physik, der Messtechnik, der Informationswissenschaften, der Materialwissenschaften und in letzter Zeit auch der Biologie und Gentechnik in die Analytische Chemie einbezogen.

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Die Leistungen der chemischen Analytik sind im Zusammenhang mit Wasserbelastungen, Treibhausgasen, Lebensmittelsicherheit, Dopingtests, Verbrechensaufklärung oder Echtheitsnachweisen für jeden sichtbar.

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Die Analytik bestimmt heute als Querschnittsdisziplin den Fortschritt in der Wissenschaft, der Technik und der Medizin mit. Sie ist bei der Produktion von Megachips genauso wichtig wie bei der Entwicklung unzähliger technischer Produkte oder von Lebens- und Arzneimitteln. Analytische Methoden werden für klinische Tests, zur Kontrolle und Überwachung von Trinkwasser, Schwimmbädern oder Abwässern sowie zur Bestimmung von Rückständen von Pflanzenschutzmitteln oder Schwermetallen gebraucht. Selbst die Archäologie oder Museumskunde profitieren von der modernen Analytik, wenn es etwa um die Prüfung der Echtheit eines „alten Meisters“ oder von Fundstücken geht.

1.1.2 Der Analytiker als wissenschaftlicher Detektiv

Am Beginn der Entwicklung beschränkten sich die analytischen Untersuchungen auf die Zusammensetzung von Stoffen bzw. von Stoffgemischen in Bezug auf ihre Hauptbestandteile. Später kamen Methoden dazu, um Spuren, das heißt kleinste Beimengungen eines Elementes oder einer chemischen Verbindung, analysieren zu können. Auch die Aufklärung der Struktur von Molekülen und Festkörpern wurde ein wichtiges Arbeitsfeld des Analytikers. Gegenwärtig stellt sich die Analytische Chemie zusätzlich Problemen der Kontrolle industrieller Prozesse oder der Überwachung unserer Umwelt durch Entwicklung dediziert...