Hans Peter LatschaHelmut Alfons Klein

AnalytischeChemieChemie - Basiswissen EQ

Dritte, völlig neu bearbeitete Auflage

Mit 151 Abbildungen und 35 Tabellen

Springer

Inhaltsverzeichnis

Einleitung 1

Analytische Chemie 1

Vorsichtsmaßnahmen und Unfallverhütungim chemischen Labor 3Wichtige Laborregeln beim Umgang mitchemischen Stoffen 3Gesetzliche Vorschriften (Auszug) 4Sicherheitsmaßnahmen 7Erste Hilfe bei Unfällen 7

I. Qualitative Analyseanorganischer Verbindungen 9

1 Allgemeine Einführung 91.1 Trennungsgänge 91.2 Empfindlichkeit einer Nachweisreaktion 101.3 Die qualitative Analyse 111.4 Gang einer qualitativen Analyse 111.5 Mustereines Analysenprotokolls 121.6 Arbeitsgeräte für die Halbmikro-Analyse 15

2 Vorproben 172.1 Flammenfärbung und Spektralanalyse 172.2 Lötrohrprobe 182.3 Borax- und Phosphorsalzperle 192.4 Hepar-Probe, Hempel-Probe 202.5 Lösen der Analysensubstanz 202.6 Aufschlußmethoden für schwerlösliche Substanzen.. 21

Soda-Pottasche-A ufschluß für Erdalkalisulfate(basischer Aufschluß, Alkalicarbonat-Aufschluß) .... 22A ufschluß mit Soda-Pottasche für Silicate 23

VII

Zerlegung von Silicaten mitFlußsäure 23AlaC^FeA 24Kaliumhydrogensulfat-Aufschluß für AI2O3und F62O3 (Saurer Aufschluß) 24Cr2O3, FeCr2O4 24Oxidierender Außchluß für Cr2O3

undFeCr2O4 (Oxidationsschmelze) 24Alkalischer Aufschluß für SnOj 25

•' Freiberger Aufschluß für SnOj 25! MgO (hochgeglüht) 25

Komplexe Cyanide 25Fluoride 25Halogenide von Ag, Pb, Hg2l2 undHgI2 26Seltenere Elemente im Rückstand 26

2.7 Erkennen organischer Stoffeund komplexer Cyanide 26Entfernung organischer Stoffe 26Entfernung von PO43" 27

3 Nachweis wichtiger Elementar-Substanzen 283.1 Schwefel 28

Hepar-Probe (Hepar-Reaktion) 28Hempel-Probe (Hempel-Reaktion) 28

3.2 Kohlenstoff 29

4 Schnelltests 29

5 Untersuchung von A n i o n e n 315.1 Allgemeine Einführung 31

Anionen-Nachweis aus der Ursubstanz 31Soda-Auszug (S.A.) 31

5.2 Gruppen-Reaktionen 32Gruppenreagenz: Ag+ 32Ca2+ 33Zn24" 33Ba2+ 33Oxidation mit KMnO4 33Oxidation mit I2 33Reduktion mit HI 34

5.3 Trennungsgänge 345.4 Nachweisreaktionen (Identitätsreaktionen) 34

FluoridOH 35„Ätzprobe" und „Kriechprobe" („Tropfenprobe") 35„Wassertropfenprobe" (Tetrafluorid-Bleitiegelprobe) 35Entfernungvon F~ 36Chlorid (CO 36Bromid(Br~) 37

VIII

Iodid(r) 38Halogenide nebeneinander: Cl~, Br~, r 38Cyanid(CN~) 39Thiocyanat, Rhodanid (SCN~) 39Halogenide und Pseudohalogenide nebeneinander:CF, Br", r , CN~, SCN~ 40Cl", CN", SCN", [Fe^N)«]3", [FeCCN)«]4" „ 41CN~, CF nebeneinander 41Hypochlorid (CIO") 41Chlorat (ClGf) 42Perchlorat (C1O4~) 42Bromat (BrOf) 42Iodat(IO3~) 43Chromat (CrO4

2") 43Permanganat (MnO4~) 44Phosphat (PO4

3~) 44Polyphosphat (PO3")X 45Phosphonat (HPO3

21 45Diphosphat (T^O?4") 45Arsenat (ASO43! 45Arsenit (AsO3

3~) 46^ und A s O ^ nebeneinander 46z, Silicate, SiO3

2~ 46Abtrennung löslicher Silicate 47Siliziumhexafluorid (SiF6

2") 47Nitrit (NOT) 48Nitrat ( M V ) 48NO3" neben NO2" 49Sulfid (S2") 49Entfernung von S2~ 50Thiosulfat (S2O3

2") 50Sulfit (SO3

2~) 51Sulfat (SO4

21 52Peroxodisulfat (S2O8

2") 52Schwefelhaltige Ionen nebeneinander:S2", SO3

2", S2O32", SO4

2~ 53S2O3

2~ 53Carbonat (CO3

2") 53Acetat (CH3CQf) 54Oxalat (C2O4

2") 54Tartrat 55Citrat, Citronensäure 56B4O7

2", H3BO3...'. 56Cyanoferrate [Fe(CN)6]^ und [ F e ^ ^ s ] 4 " 57Entfernung der Cyanoferrateaus der Analysensubstanz 57Wasserstoffperoxid (H2O2) 58

IX

6 Untersuchung von Kationen 58Liste der erfaßten Kationen 58Allgemeine Einführung 58Analysengang für eine Gesamtanalyse(Vollanalyse), die Kationen alleranalytischen Gruppen enthalten kann 59

v Gruppentrennungsgänge 59

6.1i Lösliche Gruppe 59Ammonium (NH,*) 60Lithium (Li*) 61Natrium (Na4) 61Kalium (K+) 62Magnesium (Mg2+) 62Trennung von NH/ , Li+, Na+, K+, Mg2+ 63

6.2 Ammoniumcarbonat-Gruppe ((NH^2COrGruppe) . 64Trennung und Nachweis der Ionen 64

Einzelnachweise der Ionen 67Calcium (Ca2+) 67Strontium (Sr24) 67Barium (Ba2+) 68

6.3 Ammoniumsulfid-Gruppe ((NHJjS-Gruppe) 68Abtrennung von Phosphat 69

6.3.1 Durchführung des (NH^S-Trennungsgangsohne seltenere Elemente 70

6.3.2 Durchführung des (NfLt^S-Trennungsgangsmit selteneren Elementen 72

6.3.3 Hydrolysentrennung (Urotropin-Gruppe) 72Vorteile von Urotropin 72Hydrolysentrennung ohne seltenere Elemente 73Hydrolysentrennung mit selteneren Elementen 75Oxalat-Fällung der „Seltenen Erden" 77

Einzelnachweis der Ionen 80Cobalt(Co2+) 80Nickel (Ni2+) 81Eisen(III) (Fe3*) 81Eisen(II) (Fe2+) 82Fe2+ neben Fe3* 82Mangan(Mn2+) 82Aluminium (Al3*) 83Chrom (Cr3+) 84Zink(Zn2+) 84Titan (Ti4+) 85Beryllium (Be2+) 85Vanadium (V5*) 86

X

Wolfram (W **) 86Thorium (Th44) 87Zirconium (Zr4+) 87Cer(III) (Ce34) : 88Cer(IV) (Ce44) 88UranGJ64) 88

6.4 Schwefelwasserstoff-Gruppe (HjS-Gruppe) 89

6.4.1 Sahsäure-Gruppe (HCl-Gruppe) 90

Einzelnachweise der Ionen 91Silber (Ag4) 91Quecksilber® (Hg22+) 91Blei(II) (Pb2+) 92Thallium(I) (Tl4) 93Thallium(III) (Tl34) 93

6.4.2 Reduktionsgruppe 93

Einzelnachweise der Ionen 96Gold (Au34) 96Pt4+ neben Au3+ und Pd2+ 96Palladium (Pd2+) 96Platin (Pt44) 96Selen ." 97Selenit (SeO3

2~) 97Selenat (SeO4

2l 98Tellur 98Tellurat (TeO4

2l 98Tellurit (TeO3

2l 98Unterscheidung von SeundTe 98

6.4.3 Kupfergruppe 99

Einzelnachweise der Ionen 102Quecksilber (II) (Hg2+) 102Blei(Pb2+) 102Bismut (Bi3+) 102Kupfer (Cu24) 103Cadmium (Cd2+) 104

6.4.4 Arsengruppe ohne seltenere Elemente 1056.4.5 Arsengruppe mit selteneren Elementen 1066.4.6 Arsengruppe mit Mo, Pt, Au, Se, Te 107

Einzelnachweis der Ionen 110Arsen(III) (As34) 110Arsenat (AsQ,3") 111Antimon(III) (Sb34) 112Antimon(V) (Sb54) 112Zinn(II) (Sn24) 113

XI

Zinn(IV) (Sn44) 113Au34" 113Pt4+ 113Se4+ 113Te4+ 113Molybdän (Mo**) 113

n . Qualitative Analyseorganischer Verbindungen 115

1 Nachweis der Elemente inorganischen Verbindungen 115Kohlenstoff 115Wasserstoff 116Sauerstoff 116

• Stickstoff 117Schwefel .'. 117Stickstoff und Schwefel nebeneinander 117Halogene 118Phosphor 118Aufschluß nach Wurzschmitt 118Arsen und Antimon 119

2 Ausgewählte Nachweis- und Identitäts-reaktionen für funktionelle Gruppen 119Alkene 120a) Addition von Halogenen 120b) Hydroxylierung mit KMnO4 (Baeyersche Probe). 120c) Epoxidierung 120d) Hydrierung 121Alkine 121Aromaten 121a) Sulfonierung und Sulfochlorierung 121b) Nitrierung 122c) Adduktbildung 122Halogenalkane (Alkylhalogenide) 122Alkohole 123Enole 125Phenole 126Ether 127Peroxide 128Amine 128Aldehyde und Ketone 131Mehrfachfunktionelle Gruppenmit einer Carbonylgruppe 133

XII

Carbonsäuren und Derivate 133Aminosäuren 136Sulfonsäuren und Derivate 137

HL Grundlagen der quantitativen Analyse.. 139

1 Analytische Geräte 1391.1 Waagen 139

Wichtige Begriffe der Wägetechnik 1411.2 Volumenmeßgeräte für Flüssigkeiten 142

Reinigung der Volumenmeßgeräte 145

2 Konzentrationsmaße 1462.1 Konzentrationsangaben des Sl-Systems 1462.2 Berechnung der Stoffmengen bei chemischen

Umsetzungen (stöchiometrische Rechnungen) 154Berechnung der Summenformel 155

2.3 Aktivität 156lonenstärke 157Ionenaktivität 158

3 Statistische Auswertung von Analysendaten 159

IV. Klassische quantitative Analyse 163

1 Grundlagen der Gravimetrie 1631.1 Gravimetrische Grundoperationen 164

Lösen 164Fällen 166Trennen - Filtrieren 166Auswaschen 168Trocknen, Veraschen, Glühen 168

1.2 Löslichkeit 169Einfluß der Temperatur auf die Löslichkeit 170Löslichkeitsprodukt (Ableitung) 172Fällungsgrad 174Löslichkeit eines Elektrolyten 174Löslichkeitsbeeinflussung durch Zusatz von Ionen.. 175

1.3 Komplexbildung 1761.4 Niederschlagsbildung 1771.5 Berechnung der Analysenwerte 179

Empirischer Faktor 181Fehler 181

XIII

2 Gravimetrische Analysenmit anorganischen Fällungsreagenzien 181

3 Gravimetrische Analysenmit organischen Fällungsreagenzien 183Spezielle Beispiele für Fällungsreaktionen 183

^4?, Grundlagen der Maßanalyse 186

i; Verwendungsbereich der Maßanalyse 187,'- Titrationskurven 187

Fehlermöglichkeiten bei Maßanalysen 1874.1 Maßlösungen, Urtitersubstanzen 188

Äquivalentlösungen (Normallösungen) 188Titerstellung 189

4.2 Berechnung der Analysen 191Ermittlung des maßanalytischenUmrechnungsfaktors k 192

4.3 Indikatoren 193Säure-Base-Indikatoren 193Redoxindikatoren 194Metall-Indikatoren 195Einfarbige und zweifarbige Indikatoren 196Umschlagsintervall 196Indikatorbedingte Fehler 199

Maßanalytische Verfahren 199

5 Säure-Base-Titrationen (Neutralisations-titrationen, Acidimetrie/Alkalimetrie) 199

5.1 Theorie der Säuren und Basen 199Säure-Base-Theorie von Bronsted 199Kation-Säuren 201Kation-Basen 201Anion-Säuren 201Anion-Basen 201Ampholyte 202

5.2 Aciditäts- und Basizitätskonstante 202Protolysegrad a 204

5.3 lonenprodukt des Wassers 2055.4 pH-Wert 206

Berechnung von pH-Werten 208pH-Wert von starken Basen 208pH-Wert einer schwachen Säure 209pH-Wert einer schwachen Base 209pH-Wert mehrprotoniger Säuren 210Isoelektrischer Punkt (LP.) 211Messung von pH-Werten 212

XIV

5.5 Säure-Base-Reaktionen 2125.6 „Hydrolyse" (Protolyse) von Salzen 2135.7 Puffer 214

pH-Abhängigkeit von Säure- undBase-Gleichgewichten 214Pufferkapazität (Pufferwert) 216

6 Titrationen von Säuren und Basenin wäßrigen Lösungen 219

6.1 Titrationskurven 219I. Titration einer starken Säuremit einer starken Base und umgekehrt 219II. Titration einer schwachen Säuremit einer starken Base 221III. Titration einer schwachen Basemit einer starken Säure 222IV. Titrationen schwacher Basen (Säuren)mit schwachen Säuren (Basen) 223V. Titration mehrwertiger Basen und Säurenmit unterschiedlichen pK, bzw. pKb- Werten 223VI. Titration einer schwachen undeiner starken Säure mit einer starken Base 224VII. Titration einer schwachen undeiner starken Base mit einer starken Säure 224

6.2 Endpunkte der Titrationen 225Kolorimetrische Entpunktbestimmung 225Elektrochemische Entpunktbestimmung 225

6.3 Titrationsmöglichkeiten 225Titration von Säuren 225Titration von Basen 226

6.4. Anwendungsbeispiele 2266.4.1 Titration starker Säuren 226

Phosphorsäure 2276.4.2 Titration schwacher Säuren 228

Organische Säuren 228Kohlensäure 229Borsäure 229Kationsäuren 230Ammoniumsalze 230Anionsäuren 230

6.4.3 Titration starker Basen 230Natriumhydroxid 230

6.4.4 Titration schwacher Basen 232Ammoniak 232Stickstoff-Bestimmung nach Kjeldahl 232HNO3, NO3" 233Organische Stickstoffverbindungen 233

XV

Alkaloide 234Anionbasen 234Carbonat 234Borax 235

6.4.5 Simultantitrationen 2356.4.6 Bestimmung von Carbonsäurederivaten 235

V7 | Titrationen von Säuren und Basen

in nichtwäßrigen Lösungen 2367.1 j Physikalisch-chemische Grundlagen 236

' Bedeutung der Dielektrizitätskonstante 2367.2 Lösemittel und ihre Einflüsse 239

Einteilung von nichtwäßrigen Lösemitteln 239Nivellierung und Differenzierung 240Homokonjugation - Heterokonjugation 241Protolyse 241

7.3 Titration schwacher Basen 243Beispiel für die Titration von

• Basen in Eisessig mit Perchlorsäure 243Titrationen in Acetanhydrid 244Titrationen in Lösemittelgemischen,die Benzol enthalten 244

7.4 Titration schwacher Säuren 245Titration in n-Butylamin 245Titration in Dimethylformamid (DMF) 246Äquivalentlösungen (Normallösungen) 246

8 Grundlagen der Oxidations- undReduktionsanalysen 247

8.1 Oxidation und Reduktion 2478.2 Redoxreaktionen 2488.3 Redoxpotentiale (Standardpotentiale und

Normalpotentiale) 249Messung von Redoxpotentialen 250Nernstsche Gleichung 252Redoxpaar H2/H3O

+ (Wasserstoffelektrode) 253Redoxpaar O2/OH~ (Sauerstoffelektrode) 254

8.4 Elektroden 2558.4.1 Bezugselektroden 255

Kalomelelektrode 255Silber-Silberchlorid-Elektrode 257Quecksilbersulfat-Elektrode 257

8.4.2 Meßelektroden (Indikatorelektroden) 258Chinhydronelektrode 258Wasserstoffelektrode 258Glaselektrode 258Polarisierbare und unpolarisierbare Elektroden 258

XVI

9 Redoxtitrationen (Oxidimetrie) 2599.1 Titrationskurven , 2609.2 Endpunkte der Titration 261

Manganometrie 261Iodometrie 262Redoxindikatoren 262Reversible, zweifarbige Redoxindikatoren 262

9.3 Anwendungsbeispiele 2629.3.1 Manganometrie 262

Spezielle manganometrische Bestimmungen 264Wasserstoffperoxid 264Elementares Eisen 264Fe2+ 265Fe^ 265Fe2+neben Fe3+ 265Oxalat, Oxalsäure 265Ca-Salze 266Natriumnitrit 266

9.3.2 Cerimetrie 266Spezielle cerimetrische Bestimmungen 267Eisen(II)-sulfat 267Natriumnitrit 268Zinkstaub 268

9.3.3 Iodometrie 268Herstellung der Maßlösungen 270Spezielle iodometrische Verfahren 271Ascorbinsäure 271Chlorate 271Iodate / Periodate 272Formaldehyd 272

9.3.4 Bromometrie 273Bromometrische Titrationen mitiodometrischer Endpunktbestimmung 273Phenol 274Resorcin 275

9.3.5 Kaliumdichromat 275Fe,Fe2+ 275

9.3.6 Kaliumbromat 2769.3.7 Periodat 2769.3.8 Hypoiodid 277

10 Fällungstitrationen 27810.1 Titrationskurven 27810.2 Endpunkte der Titrationen 28010.3 Anwendungsbeispiele 280

Argentometrie der Halogenide nachMohr, VolhardundFajans , 281Bestimmung organisch gebundener Halogene 283

XVII

11 KomplexometrischeTitrationen (Chelatometrie). 28411.1 Chelatbildner 28411.2 Titrationsmöglichkeiten mit

Dinatriumethylendiamintetraacetat (EDTA) 28711.3 Titrationsendpunkte ....28711.4 Komplexometrische Arbeitsweisen 288

Direkte Titration 288\ Rücktitration 289\ Substitutionstitrationen 289j ' Indirekte Titration 290

11.5 Titrationskurven 29011.6 Anwendungsbeispiele mit EDTA 29211.6.1 Bestimmung einzelner Kationen 292

Bi3+ 292Ca2+ 292Cu2+ 293Mg24" 293Pb2+ 293Zn2+ 294Al34" 294Hg2+ 294

11.6.2 Simultantitration von Kationen 295Bestimmung der Gesamthärte von Wasser 295Raney-Nickel 295

11.6.3 Indirekte Titration von Kationen und Anionen 296Na+ 296Ag+ 296SO4

2" 296CN~ : 297

V. Elektroanalytische Verfahren 299

1 Grundlagen der Potentiometrie 2991.1 Allgemeines 2991.2 Meßanordnung (für die Wendepunktmethode) 300

Meßelektroden (Indikatorelektroden) 301Bezugs- oder Vergleichselektroden 301

1.3 Anwendungsbereiche 3011.4 Anwendungsbeispiele 302

Fällungsreaktionen undKomplexbildungsreaktionen 302Neutralisationsreaktionen(Acidimetrie und Alkalimetrie) 303Redoxtitrationen 304pH-Messung (potentiometrisch) 305

XVIII

1. Glaselektrode 3052. Redoxelektroden 3073. Ionensensitive Elektroden 308

2 Grundlagen der Elektrogravimetrie 3112.1 Allgemeines 311

Faradaysche Gesetze 311Strom-Spannungskurve bei einer Elektrolyse 312Elektrolysen mit polarisierbaren Elektroden 312Ermittlung der Zersetzungsspannung 313

2.2 Trennungen durch Elektrolyse 315Trennung durch Simultanabscheidung anKathode und Anode 316Trennung durch Wahl der Zersetzungsspannung.... 316Hinweise für die Durchführung von Elektrolysen.... 316

2.3 Instrumentelle Anordnung 317Anordnung mit Potentiostat 318Elektroden 318Elektrolytische Zersetzung von Anionen 318

2.4 Anwendungen 318Kathodische Bestimmungen 318Anodische Bestimmungen 319

3 Grundlagen der Coulometrie 3203.1 Allgemeines 3203.2 Durchführung coulometrischer Messungen 321

Elektrolysezellen 321Messung von Elektrizitätsmengen 322Potentiostatische Coulometrie(coulometrische Analyse) 324Arbeitsprinzip des Potentiostaten 324

3.3 Anwendungsbereiche derpotentiostatischen Coulometrie 325Galvanostatische Coulometrie(coulometrische Titration) 325Zeitmessung 326Anwendungsbereiche 326Hilfssubstanz und Zwischenreagenz 327

3.4 Anwendungsbeispiele 327Titration von Säuren und Basen 327Fällungstitrationen 328Komplexbildungsreaktionen 328Redoxtitrationen 328

4 Grundlagen der Polarographie 3294.1 Allgemeines und instrumenteile Anordnung 329

Gleichspannungspolarographie 329Arbeitselektrode 330

XIX

a) Quecksilber-Tropfelektrode 330b) Rotierende Platin-Elektrode 331Bezugselektrode - Gegenelektrode 331Vorbereitung der Messung 332Durchführung der Messung 333Auswertung von Polarogrammen 334

\ Diffusionsstrom Id oder Ig 334\ Polarographische Maxima 337i Verbesserungen der

einfachen Gleichspannungspolarographie 339Anwendungen 341Inverse Voltammetrie 341

5 Grundlagen der Konduktometrie 3425.1 Allgemeines 342

Konduktometrische Titrationen / Niederfrequenz-Leitfahigkeitsmessungen 343Meßzelle für konduktometrische Titrationen 344Platinieren von Elektroden 345Durchführung von konduktometrischen Messungen 345Genauigkeit 346Anwendungsbereiche 346Titrationskurven 346

5.2 Prinzipielle Anwendung 347Neutralisationstitrationen 347Verdrängungsreaktionen 349Redoxtitrationen 350Komplexometrische Titrationen 350Fällungstitrationen 350Hochfrequenz-Leitfahigkeitsmessungen 351

6 Grundlagen der Voltametrie 3526.1 Allgemeines 352

Voltametrische Titrationskurven 353Titrierfehler 353

6.2 Prinzipielle Anwendung 353Vorteile der voltametrischen Titration 353

7 Grundlagen der Amperometrie 3547.1 Allgemeines 354

Amperometrische Titration mit einerpolarisierbaren Elektrode 354Instrumentelle Anordnung undVorbereitung der Messung 355Ausführung der Endpunktsbestimmung 355

7.2 Prinzipielle Anwendung 356Vorteile 356Nachteile 356Genauigkeit , 356

XX

Amperometrie mit zwei polarisierbaren Elektroden,biamperometrische Titration, Dead-stop-Titration... 356Beispiele für Titrationskurven 357Anwendungen 358Indizierung der Karl-Fischer-Titration 358Bestimmung primärer aromatischer Amine 358

VI. Optische und spektroskopischeAnalysenverfahren 361

1 Einfache optische Analysenmethoden 3611.1 Refraktometrie 3611.2 Polarimetrie 3631.3 Fluoreszenzspektroskopie 3661.4 Nephelometrie 366

2 Molekülspektroskopische Methoden 3672.1 Gemeinsame Grundlagen von

Atom- und Molekülspektren 3672.1.1 Das elektromagnetische Spektrum 3672.1.2 Emission von Energie 3682.1.3 Absorption von Energie 3682.1.4 Gesetz der Lichtabsorption 3702.2 Absorptionsspektroskopie im ultravioletten

und sichtbaren Bereich 3712.2.1 Molekülanregung 3712.2.2 Molekülstruktur und absorbiertes Licht 3712.2.3 Meßmethodik ....3732.2.4 Darstellung der Meßwerte 3752.2.5 Auswertung und Anwendung 3752.3 Absorptionsphotometrie 3782.4 Kolorimetrie 3802.5 Infrarot-Absorptionsspektroskopie und

Raman-Spektroskopie 3802.5.1 Molekülanregung 3802.5.2 Absorptionsbereich 3822.5.3 Meßmethodik 3852.5.4 Anwendungen und Auswertung 3862.6 Raman-Spektroskopie 3872.7 Kernresonanzspektroskopie

(NMR, nuclear magnetic resonance) 3882.7.1 Chemische Verschiebung 3892.7.2 Interpretation der Signale 3902.7.3 Zuordnung der Signale 3932.7.4 Intensität der Signale 3932.7.5 Spin-Spin-Kopplung 393

XXI

2.7.6 Interpretation der Spin-Spin-Aufspaltung 395Protonenaustausch 397

2.7.7 Messung und Anwendung 3982.8 Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR) 399

3 Atom- und Ionenspektroskopie;, Röntgenstrukturanalyse 399

3.1 Flammenphotometrie 3993.2 Emissions-Spektroskopie 4003.3 Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) 4013.4 Röntgenfluoreszenzspektroskopie 4023.5 Elektronenstrahl-Mikroanalyse (Mikrosonde) 4033.6 Photoelektronenspektroskopie (PE und ESCA) 4033.7 Massenspektrometrie (MS) 4043.8 Röntgenstrukturanalyse 406

4 Strukturbestimmung mitspektroskopischen Methoden 407

4.1 Aufgabenstellung und Analysenplanung 4074.2 Auswertung der Spektren 408

UV/VIS-Spektrum 408IR-Spektrum 409MS-Spektrum 409NMR-Spektren 409

4.3 Praktische Anwendungen 410

VTL Grundlagen der chromatographischenAnalysenverfahren 415

1 Prinzip und Mechanismen der Chromatographie;Kenngrößen 415

1.1 Arten der Trennwirkung 4151.2 Auswertung der Daten über Kenngrößen 418

Kenngrößen bei der Gas-und Säulenchromatographie 419Kenngrößen bei der Papier-und Dünnschicht-Chromatographie 419

1.3 Charakterisierung der Trennleistungbei der Säulen-Chromatographie 419Experimentelle Bestimmung der Trennleistung 420

1.4 Zonenbildung 422

XXII

2 Papierchromatographie (PQ 423

3 Dünnschichtchromatographie (DC) 425

Präparative Dünnschichtchromatographie 427

4 Säulenchromatographie (SC) 428

5 Gaschromatographie (GC) 431

6 Hochleistungsflüssigkeitschromatographie(HPLO 435

7 Ionenaustauscher (IEQ 436

8 Gelchromatographie(Gelpermeationschromatographie) 441

9 Affinitätschromatographie 444

VDX Reinigung und Trennungvon Verbindungen 447

1 Charakterisierung von Verbindungendurch Schmelz- und Siedepunkt 447

1.1 Schmelztemperatur 4471.2 Siedetemperatur 447

2 Trennung und Reinigung von Lösungen 4482.1 Destillation 4482.2 Rektifikation 4492.3 Azeotrope Destillation; Wasserdampfdestillation.... 451

3 Reinigung von festen Stoffen 4523.1 Kristallisation 4523.2 Sublimation 452

4 Extraktion 453

5 Trennung aufgrund kinetischer Effekte 4555.1 Dialyse 4555.2 Ultrazentrifugation (Sedimentation) 4565.3 Elektrophorese 456

XXIII

IX. Literaturnachweis undweiterführende Literatur 459

X. Abbildungsnachweis 465V

XL Sachverzeichnis 467

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