Inhaltsangabe 'Einführung in die Instrumentelle Analytik'
Grundlagen, Arbeitsweisen und Anwendungen elektrochemischer, chromatographischer, optischer und spektroskopischer Verfahren:
Spektroskopie. Elektromagnetische Strahlung: B.. Zusammenhang Energie Frequenz Wellenlänge. Absorpion, Emission. Gamma Strahlung. Röntgen. UV,VIS, IR, Radiowellen (NMR). Mikrowellen. . Emissionsspektroskopie, Absorptionsspektroskopie B.. Atomspektroskopie. Molekülspektroskopie. Wechselwirkung von Atomen mit Strahlung. Wechselwirkung von Molekülen mit Strahlung. Spektralanalyse. Atomemissionsspektroskopie. Flammenphotometrie. Atomabsorptionsspektroskopie. Linienspektrum, Bandenspektrum. . UV-VIS B.. Lambert-Beer`sches Gesetz. Bandenvbreiterung, Linienspektrum. Transmission, Absorption, Extinktionskoeffizient. Chromophore. LCAO. HOMO-LUMO Übergänge. Psi-Psi* Übergange in Polyenen. n-Psi* Übergange. Hyperchromer Effekt. Hypochromer Effekt. Bathochromer Effekt. Hypsochromer Effekt. Aufbau Photometer, Spektrometer. Monochromatoren, Prisma, Gitter. Referenzmessung. Begrenzung des unteren Messbereichs bei UV. Fluoreszenz, B.. Jablonski Termschema. Intensität des Fluoreszenzlichtes. Quantenausbeute. Dipolstärke. Singulett, Triplett, Internal Conversion, Intersystem Crossing. Phosphoreszenz. Spinverbot; Überlappungsverbot; Symmetrieverbot. Einsatzgebiete der Fluorimetrie: Identitäts-und Reinheitsprüfung, DC, Quantifizierung, Detektierung in HPLC, . Detektion und Strukturanalyse von Biopolymeren (Proteine, Nukleinsäuren) in den modernen Biowissenschaften. Infrarot- und Raman-Spektroskopie B.. Absorption:IR. Emission: Raman. Molekülrotationen. Molekülschwingungen. Valenz-und Deformationsschwingungen. Symmetrieverbot. Unsymmetrische Schwingung: Änderung des Dipolmomentes: IR. Symmetrische Schwingung: Änderung der Polarisierbarkeit: Raman. Harmonischer Oszillator. Federkonstante, reduzierte Masse. Gequantelte Energieniveaus. Anharmonischer Oszillator. Einsatz der IR-Spektroskopie: Strukturaufklärung, Reinheitsprüfung, Identität. . NMR-Spektroskopie . Wiederholung elektromagnetische Welle, E-Feld,E-Vektor, B-Feld, B-Vektor, Induktion. Isotope, Spin und Kernspinquantenzahl. Magnetisches Moment, gyromagnetisches Verhältnis. Kreiselmodell. Larmor-Gleichung. Resonanzbedingung. Energieniveaus von Wasserstoffkernen im Magnetfeld. Boltzmann Verteilung. Spin-Gitter-Relaxation. Spin-spin-Relaxation. Abschirmung, Entschirmung. Chemische Verschiebung, magnetische Anisotropie. Lösungsmittel. Spin-spin-Kopplung, Signalaufspaltung. Funktion und Aufbau eines NMR-Spektrometers. FT-NMR. Polarimetrie . Optische Aktivität. Schwingung des Feldvektors in definierten Ebenen. Linear und zirkular polarisiertes Licht. Vektoraddition. Kohärentes Licht. Abhängigkeiten: Wellenlänge, Temperatur, Schichtdicke, Konzentration, Lösungsmittel. Spezifische Drehung. Vektorenaddition. Funktion und Aufbau eines Polarimeters. Polarisationsfilter. Nicol`sches Prisma. Halbschattenpolarimeter. Anwendungen der Polarimetrie: Reinheitsbestimmung, Racemisierungskinetiken, Gehaltsbestimmung. . Chromatographie B.. Chromatogram. mobile Phase, stationäre Phase, Retentionszeit, Rf-Werte, Totzeit. Selektivität, Auflösung, Kapazitätsverhältnis. Bandenverbeiterung, Peakformen, Tailing, Leading. Theoretische Böden. Van Deemter Gleichung. Longitudinale Diffusion. Massentransfer. Nernst`scher Verteilungssatz. Verteilungschromatographie. Adsorptionschromatographie, . Adsorption, Desorption. Adsorptionsisotherme. Gaschromatographie (GC) B.. Injektoren, Probeneinlass. Detektoren: FID, MS, FT-IR, WLD, Elektroneneinfangdetektor . Sorbentien, Derivatisierung. Temperaturgradient. Eichkurven. Interner Standard. Validierung. Präzision. Richtigkeit. Nachweisgrenze. Linearität. Flüssigchromatographie (LC). Aufbau einer HPLC, Probeninjektor. Säulen, Sorbentien und Eluenten. Reversed Phase. Eluotrope Reihe. Ionenaustauschchromatographie.. Gelchromatographie, Gelfiltration, Größenausschlußchromatorgraphie. Laufmittelgradient. UV-VIS Detektor, MS-Detektor, Fluoreszenzdetektor, Brechungsindex Streulicht. Elektrolyse in wässriger Lösung. Anode und Kathode. Definition der Elektrophorese. Funktion und Aufbau einer Elektrophoreseapparatur. Elektrophoretische Mobilität. Trägerfreie Elektrophorese. Elektrophorese in stabilisierenden Medien. Probentypen: DNA, RNA, Peptide, Proteine, Aminosäuren. Agarose- Gelelektrophorese. PAGE. Isotachophorese, Gleichgeschwindigkeitselektrophorese. Disk- Elektrophorese. SDS-PAGE. Trenngel, Sammelgel. Gradientengelelektrophorese. Isoelektrische Fokussierung, IEF. Definition und Gebrauch pI. . Massenspektrometrie B.. Ionisation. Fragmentierung. Elektrische, magnetische Fokussierung, Quadrupol-Massenfilter. Flugbahn von Ionen im magnetischen Feld. Lorentz-Kraft. Funktion und Aufbau eines Massenspektrometers. Isotopenverhältnisse, Isotopenpeaks. Fragmentierungsreaktionen, Schlüsselbruchstücke. Elektrochemie .