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)