Lehrinhalte Analytische Chemie
Analytische Grundvorlesung I
Grundlagen (chemische Gleichgewichte, Konzentratiosmaße),
analytische Geräte (Waagen, Volumsmeßgeräte),
Probenvorbereitung und Aufschluß, Gravimetrie, Maßanalyse
(Indikationsverfahren, Titrationskurven, Säure-Base
Titrationen, Komplexbildungstitrationen, Fällungstitrationen,
Redoxtitrationen), optische Analysenverfahren
(Lambert-Beersches Gesetz, Photometrie,
Fluoreszenzspektroskopie, Trennoperationen (Fällung,
Destillation, Verteilung, Ionenaustausch), Chromatographie
(Theorie, Phasensysteme, Apparaturen, Detektionssysteme,
Flüssigkeitschromatographie, Gaschromatographie,
Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie),
Elektrophorese (Grundlagen, Gelelektrophorese,
Kapillarelektrophorese)
Analytische Grundvorlesung II Teil 1
Elektroanalytik (Grundlagen - 1. Semesterhälfte)
- Theoretische Grundlagen, Elektrochemische Zellen, Potentiale, Elektrodenarten
- Statische Methoden: Grundlagen der Potentiometrie, Ionenselektive Elektroden, Potentiometrische Titrationen
- Dynamische Methoden: Grundlagen der Elektrolyse, Elektrogravimetrie, Coulometrische Verfahren, Voltammetrie, Amperometrie,
- Konduktometrie / Konduktometrische Titration
Analytische Grundvorlesung II Teil 2
Atomspektroskopie (2. Semesterhälfte)
- Grundlagen der Spektroskopie
- Atomabsorptionsspektroskopie (AAS):Grundlagen, Apparativer Aufbau, Thermische und elektrothermische Verfahren, Interferenzen, Untergrundkorrekturen
- Emissionsspektrokopie: (FES) (Grundlagen, Apparativer Aufbau), Anregung in der Flamme, Interferenzen, Plasmaemmissionsspektroskopie (DCP, ICP) Funkenspektralanalyse, Anregung im Lichtbogen, Anwendungen
Chemometrie/Datenanalyse
Grundlagen (Genauigkeit, Richtigkeit, Präzision), Verteilungen
(Normalverteilung, Häufigkeitsverteilung), Mittelwerte,
Standardabweichung, Vertrauensbereich, Fehlerrechnung und
Fehlerfortpflanzung, lineare Regression, quadratische
Regression, externe Kalibrierung, Standardaddition,
Nachweisgrenze, Erfassungsgrenze, Bestimmungsgrenze
Analytisches Grundpraktikum
Analytische Grundoperationen (Abmessen von Volumina, Wägung,
Fällung, Filtration, Aufschluß, Glühen), Sicherheit und
Qualitätskontrolle in analytischen Laboratorien, Filtration
ausgewähle Beispiele für gravimetrische und titrimetrische
Bestimmungen, Auswertung
Instrumentalanalytisches Grundpraktikum
Umgang mit analytischen Instrumenten, ausgewählte praktische
Beispiele für photometrische Bestimmung, Gaschromatographie,
Flüssigkeitschromatographie, Elektrophorese, Polarographie,
Atomspektroskopie, computerunterstützte Datenauswertung,
Erstellung von Analysenberichten
Radiochemie/Radioanalytik
Periodensystem (Nuklidkarte, Eigenschaften von Atomkernen,
Isotopieffekte), radioaktiver Zerfall (alpha-, beta-, gamma-
Zerfall, Zerfallsprozesse), radioaktive Strahlung
(Eigenschaften und Messung, Absorption), Kernreaktionen und
Reaktorchemie, radioanalytische Methoden (Trennung und Analytik
von Radioisotopen und radioaktiven Vervindungen,
Aktivierungsanalyse, Isotopenmarkierung, Verdünnungsanalyse,
altersbestimmungsmethoden), Dosimetrie und Strahlenschutz
Makromolekulare Chemie
Konstitution, Nomenklatur, Kettenbildung, Homoketten,
Heteroketten, Homo- und, Copolymere, Dendrimere, Hyperbranched
Polymers, Molmassen und, Molmassenverteilung, Statistische
Gewichte, Verteilungsfunktionen, Mittelwerte und Momente,
Konfiguration und Struktur, Polymerisationsarten: Einteilung,,
Unterscheidung von Mechanismen, Kinetik, Polyaddition,
Polykondensation, Ionische Polymerisationen, Lebende (ionische)
Polymerisationen, Anionische Polymerisation, Kationische
Polymerisation, Zwitterionenpolymerisation,
Ziegler-Natta-Polymerisation, Metathesepolymerisationen, ROMP,
ADMET, Alkinpolymerisation, Pseudoionische Polymerisationen,
Gruppenübertragungsreaktionen, Radikalische Polymerisation
(Elementarreaktion, Monomere, Initiation, Srartreaktion,
Wachstum, Abbruch, Polymerisation durch Strahlung,
Photochemische Polymerisation), Polymerisation in festem
Zustand in Mizellen u. Mesophasen, Copolymerisation, Lebende
Copolymerisation
Technische Verfahren: Polyreaktion in Masse, Suspension,
Emulsion, Lösungs- und Fällungsmitteln, Polymerisationen in der
Gasphase, Technische Anwendungen, Polymere Katalysatoren,
Stationäre Phasen und Ionenaustauscher,
Polymertransformationen, Anwendungen in der Elektronik und
Elektrooptik und Elektrochemie, Additive und Zusätze,
Antioxidantien, Lichtschutzmittel, Weichmacher,
Flammschutzmittel
Instrumentalanalytisches Praktikum für
Fortgeschrittene
Literatursuche und Auswahl geeigneter Methoden für ein
vorgegebenes analytisches Problem, Ausgewählte praktische
Beispiele aus den Gebieten der Umwelt-, Lebensmittel-, Bio-,
Lebensmittel-, Polymer- und industriellen Analytik unter
Anwendung elektrophoretischer, chromatographischer,
elektrochemischer, atomspektroskopischer und
molekülspektroskopischer Analysenmethoden, gekoppelte Methoden,
Aufarbeitung und Probenvorbereitung von Realproben,
Datenauswertung und Methodenvergleich
Kopplungstechniken
On-line Kopplung von Probenvorbereitungstechniken mit
Analysenmethoden, zwei- und mehrdimensionale Trennmethoden,
Trennmethoden (HPLC, Micro-HPLC, Kapillar-GC,
Kapillarelektophorese) und spektrospkopische Methoden (IR-,
NMR-, Atom- und Massenspektroskopie), die sich zur Kopplung
eignen, Probleme, die bei der Kopplung von Trennmethoden mit
strukturaufklärenden Methoden zu lösen sind
(physikalisch-chemische Bedingungen, Zeitkonstanten), Interface
Designs, Mikro-Trennmethoden, Strukturinformationen aus den
Spektren, Anwendungsbeispiele für HPLC-GC, HPLC-CE, µSPE-GC-MS,
GC-AES, GC-MS, GC-MS-MS, GC-IR, LC-MS, LC-MS-MS, HPLC-IR,
HPLC-NMR, CE-MS z. B. für die Analyse von Umweltschadstoffen,
Proteomics, Strukturaufklärung von Naturstoffen
Umweltanalytik
Gesetzliche Grundlagen Grundlagen, umweltanalytische
Analysenmethoden (Spektroskopie, Gaschromatographie,
Flüssigkeitschromatographie, Massenspektrometie,
Atomspektrometrie), Inhalts- bzw. Problemstoffe (Toxizität,
Wirkung), Entsorgung von Problemstoffen,
Probennahme/Probenvorvereitung, Analysen-/Messverfahren, und
ausgewählte Beispiele für folgende Matrices: Grund- und
Oberflächengewässer, Abwasser, Abfall, Boden, Sedimente, Luft,
Abgase
Lebensmittelanalytik
Einführung (Lebensmittelbücher, internationale Vorschriften),
Wasser (Karl-Fischer Titration, Gaschromatographie,
Trocknungsmethoden), Gesamtstickstoff,
Aminosäuren/Peptide/Proteine (Hydrolyse, chromatographische und
elektophoretische Analysenverfahren, proteolytische Spaltungen,
immunologische Verfahren, Massenspektrometrie), Kohlenhydrate
(Photometrie, enzymatische Verfahren, Sensoren,
chromatographische und elektrophoretische Analysenverfahren,
Polysaccharide, Ballaststoffe und Dickungsmittel), Lipide
(Extraktionsverfahren, Identifizierung der Fettsäuren und
Lipidzusammensetzung durch Chromatographie, Elektophorese und
gekoppelte Methoden), Nukleinsäuren (Polymerase-Kettenreaktion,
Southern-Blotting, DNA-Chips), Vitamine (Extaktion,
Photometrie, Chromatographie, Elektrophorese), Aromaanalytik
(Gewinnung, Sensorik, Charakterisierung durch Identifizierung
der Einzelkomponenten, Aromaverdünnungsanalyse.
Bioanalytik
Physikalisch-chemische Eigenschaften von Biomolekülen,
Anwendbarkeit dieser Eigenschaften zu deren Trennung durch
verschiedene Trennmechanismen (Chromatographie,
Elektrophorese); Proteinanalytik: chromatographische und
elektrophoretische Trennung und Analyse, Peptide-Mapping,
Detektion posttranslatorischer Modifikationen,
ESI-Massenspektrometrie und MALDI-Massenspektrometrie von
Peptiden und Proteinen, Proteinsequenzanalyse,
3-D-Strukturinformation aus NMR, Anwendungen in der
Proteomanalyse; Nukleinsäureanalytik: chromatographische und
elektrophoretische Trennung und Analyse, Restriktionsverdaue
und Polymerase-Kettenreaktion, ESI-Massenspektrometrie und
MALDI-Massenspektrometrie von Nukleinsäuren,
DNA-Sequenzanalyse, Methoden zur Detektion von Mutationen,
Anwendungen in der Forensik und medizinischen Diagnostik
Röntgenspektrometrie
Theorie (Wechselwirkung von Strahlung mit Materie,
Röntgenstrahlung, Photoelektrische Wechselwirkung,
Compton-Effekt, Bremsstrahlung, Primärstrahlung,
Auger-Elektronen, Moseley'sches Gesetz, elastische/nicht
elastische Streuung, Massenabsorptionskoeffizient,
Fluoreszenzausbeute), Gerätetechnische Aspekte
(Wellenlängendispersive RFA, Bragg'sches Gesetz,
Analysatorkristalle, energiedispersive RFA, Detektoren),
Methoden (Totalreflexions-RFA, Particle-Induced-X-Ray-Emission
Analysis, Oberflächenanalyse, Qualitative und Quantitative
Analyse), Anwendungsbeispiele
Atomspektrometrie
Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) (Grundlagen, Apparativer
Aufbau, Thermische und elektrothermische Verfahren,
Interferenzen, Untergrundkorrekturen,
Flammenemmissionsspektroskopie (FES) (Grundlagen, Apparativer
Aufbau), Anregung in der Flamme, Funkenspektralanalyse,
Interferenzen, Plasmaemmissionsspektroskopie (DCP, ICP,
Anwendungen)
Spezielle Trennmethoden
Stationäre Phasen für die Flüssigchromatographie (Synthese,
Charakterisierung, Auswahl), spezielle Detektionsmethoden
(Diodenarraydetektion, Kopplung mit Massenspektrometrie,
elektrochemische Methoden), präparative Säulenchromatographie
(Grundlagen, Phasensysteme, Instrumentierung, Fallbeispiele),
Elektrophoretische Trennmethoden (Zonenelektrophorese,
Isotachophorese, Isoelektrische Fokussierung),
Kapillarelektrophorese, Transportprozesse (elektroosmotischer
Fluß, elektrophoretische Mobilitäten), Trennleistung, Einflüsse
zur Bandenverbreiterung, Instrumentelle Aspekte,
Methodenoptimierung, Anwendungsbeispiele
Elektroanalytik
Theoretische Grundlagen dynamischer Methoden (Einfluß der
Kinetik von Ladungstransfer, Massentransport und chemischen
Reaktionen auf das Meßsignal) Potentialstufenmethoden
(Chronoamperometrie, Chronocoulometrie, Voltammetrie),
Inversvoltammetrische (Stripping) Methoden (Prinzipien und
Anwendungen), Cyclische Voltammetrie (theoretische Grundlagen
und ausgewählte Beispiele zur Aufklärung von Redoxmechanismen),
Elektrochemische Detektion in der Fließinjektionsanalyse
(Grundlagen, Zelltypen, Anregungsvarianten, Beispiele)