Analytische Chemie

Georg Schwedt, geb. 1943, studierte Chemie in Göttingen und promovierte an der Universität Hannover. Im Anschluss übernahm er eine Abteilungsleitung am Chemischen Untersuchungsamt Hagen, habilitierte sich 1978 in Analytischer Chemie an der Universität Siegen, und wurde, nach einer Professur für Analytische Chemie in Göttingen, Direktor des Instituts für Lebensmittelchemie und Analytische Chemie der Universität Stuttgart. Von 1987 bis 2006 war er Professor für Anorganische und Analytische Chemie an der TU Clausthal. Neben zahlreichen weiteren Auszeichnungen erhielt Georg Schwedt im März 2010 den GDCh-Preis für Journalisten und Schriftsteller. Torsten C. Schmidt, geb. 1968, studierte Chemie an der Philipps-Universität Marburg und der Heriot-Watt University Edinburgh, und promovierte 1997 in Marburg. Nach Postdocaufenthalten (u.a. EAWAG/ETH Zürich) wurde er 2002 Gruppenleiter im Bereich Umweltchemie und Analyse an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen. 2006 wurde er Professor an der Universität Duisburg-Essen (Lehrstuhl für Instrumentelle Analytische Chemie) und wissenschaftlicher Direktor im Bereich Wasserchemie am IWW Zentrum Wasser. 2013 erhielt er den Fresenius-Preis der GDCh. Oliver J. Schmitz, geb. 1968, studierte Chemie an der Universität Wuppertal, wo er 1997 promovierte. Nach Postdocaufenthalten an der LMU München sowie am DKFZ in Heidelberg habilitierte er sich 2004 an der Universität Wuppertal. Dort war er bis 2012 als Professor und Lehrstuhlinhaber für Analytische Chemie tätig; in dieser Zeit war er Mitgründer der Firma iGenTraX UG. Seit September 2012 hat er den Lehrstuhl für Angewandte Analytische Chemie an der Universität Duisburg-Essen. 2013 wurde er mit dem Gerhard-Hesse-Preis ausgezeichnet und war im gleichen Jahr Fresenius-Lecturer.

• Vorwort Zur 3. Auflage ixVorwort Zur 2. Auflage xiVorwort zur 1. Auflage: Das Konzept xiii1 Allgemeine und theoretische Grundlagen 11.1 Analytische Chemie heute 11.2 Von der Problemstellung zur Analysenstrategie 111.3 Der analytische Prozess und die Qualitätssicherung der Ergebnisse 241.4 Computergestützte analytische Chemie: Chemometrik und Expertensysteme 42Literatur 59Aufgaben 612 Probenvorbereitung 632.1 Probennahme und Probenstabilisierung 632.2 Aufschlussmethoden 712.3 Matrixeliminierung und Analytanreicherung 79Literatur 93Aufgaben 953 Chemische Analysenmethoden 973.1 Gravimetrie 973.2 Maßanalyse (Titrimetrie) 1043.3 Kinetische Analyse 1163.4 Enzymatische Analyse 1253.5 Immunchemische Analyse 1313.6 Polymerase Chain Reaction (PCR) 139Literatur 141Aufgaben 1434 Elektrochemische Analysenmethoden 1454.1 Einführung und Überblick 1454.2 Konduktometrie 1484.3 Potenziometrie 1544.4 Elektrolyse/Elektrogravimetrie 1704.5 Coulometrie 1754.6 Polarografie, Voltammetrie und Amperometrie 181Literatur 196Aufgaben 1995 Thermische Analysenmethoden 2015.1 Einführung und Überblick 2015.2 Thermogravimetrie 2045.3 Differenz-Thermoanalyse 2085.4 Dynamische Differenz-Kalorimetrie 215Literatur 220Aufgaben 2226 Atomspektroskopische Methoden 2236.1 Einführung und Überblick 2236.2 Atomabsorptions-Spektrometrie 2316.3 Optische Atomemissions-Spektrometrie 2446.4 Röntgenfluoreszenzanalyse 256Literatur 268Aufgaben 2707 Molekülspektrometrische Methoden 2737.1 Einführung und Überblick 2737.2 UV/VIS-Spektrometrie 2777.2.1 Spektralfotometrie 2777.2.2 Fluorimetrie 2877.3 Infrarot- und Raman-Spektrometrie 2937.4 Kernmagnetische Resonanz-Spektrometrie 3087.5 Massenspektrometrie 320Literatur 341Aufgaben 3448 Radiometrische Analysenmethoden 3478.1 Einführung und Überblick 3478.2 Aktivierungsanalyse 3518.3 Tracer- und Isotopenverdünnungsanalyse 359Literatur 366Aufgaben 3679 Physikalisch-chemische Trennmethoden 3699.1 Einführung und Überblick 3699.2 Verteilungsmethoden: Adsorption, Ionenaustausch und Extraktion 3729.3 Chromatografische Trennmethoden – Systematik und Theorien 3849.3.1 Dünnschicht-Chromatografie 3979.3.2 Säulen-Flüssigkeits-Chromatografie 4109.3.3 Chromatografie mit überkritischen Phasen 4279.3.4 Gas-Chromatografie 4339.4 Elektrophoretische Trennmethoden 451Literatur 471Aufgaben 47510 Spezielle Methoden und Anwendungsgebiete 47910.1 Einführung und Überblick 47910.2 Chemische und biochemische Sensoren 48110.3 Automatisierung von Analysenverfahren 49110.4 Prozessanalytik 50410.5 Strukturanalyse mit Beugungsmethoden 51210.6 Mikrostrahl- und Oberflächenanalytik 523Literatur 532Aufgaben 535Stichwortverzeichnis 537

"Auch die 3. Auflage des Standardwerks der Analytischen Chemie ist ein zuverlässiger Begleiter für alle, die sich mit der quantitativen Bestimmung von Elementen und Verbindungen in Lebensmitteln. Agrarerzeugnissen, Umweltproben oder anderen Matrices beschäftigen. Klar im Aufbau, verständlich in der Sprache sowie anschaulich illustriert mit durchgängig farbigen Schemazeichnungen und Grafiken überzeugt das Buch didaktisch in jeder Hinsicht. Übungsfragen am Ende jeden Kapitels regen zur Reflektion der behandelten Inhalte an."Prof. Dr. Diemo Daum (22.05.2018) "Das Lehrbuch gibt einen sehr guten Überblick. Es ist für Studenten hervorragend zum Lernen geeignet, und Praktiker können schnell nachschlagen, wozu das Stichwortverzeichnis gute Dienste leistet."Materials and Corrosion (02/2018) "Diesem empfehlenswerten Standardwerk ist weite Verbreitung zu wünschen ? sowohl als Lehrbuch der Analytischen Chemie in den jeweiligen Studiengängen als auch als Nachschlagewerk auf den vielfältigen Anwendungsgebieten der Analytischen Chemie."CLB Chemie in Labor und Biotechnik (02/2018) "In ihrem Fachbuch stellen Georg Schwedt, Torsten C. Schmidt und Oliver J. Schmitz alle relevanten analytischen Methoden vor."Die Ernährungsindustrie (01.11.2017) "Dieses Werk bildet den heute aktuellen Stand der Analytik ab. Es ist die Informationsquelle, wenn man sich über allgemeine Grundlagen von Analysemethoden informieren möchte. Das Buch ist didaktisch gut gestaltet. Alle Methoden werden ohne Redundanz beschrieben, vierfarbige Abbildungen ergänzen und veranschaulichen die beschriebenen Sachverhalte. Das umfangreiche Literaturverzeichnis am Ende jeden Kapitels ist eine Quelle für jeden, der tiefer in die Materie einsteigen will bzw. weitere Detailinformationen benötigt."Schulchemiezentrum (03.04.2017) "Auch wenn in den Kerncurricula vieler Bundesländer die systematische Abhandlung der analytischen Chemie nicht vorgesehen ist, bietet gerade dieses Werk einen allumfassenden Überblick über das Fachgebiet. Für die Schulbibliothek eines Gymnasiums mit Schwerpunkt Naturwissenschaft, aber auch für Bibliotheken von Einrichtungen, die das Lehramtsstudium Chemie in Phase I und II anbieten, kann die Anschaffung sehr empfohlen werden. Für Gymnasien, wo viele Facharbeiten geschrieben werden, viele Aktivitäten und Projekte wie Jugend forscht laufen, sollte die Anschaffung diese Werkes ein Muss sein."MNU (03.04.2017) "Die sorgfältige Didaktik, die sehr verständliche Sprache, aber auch die aussagefähigen Abbildungen ermöglichen dem Leser einen sehr guten Zugang zu den Grundlagen, Methoden und Anwendungsgebieten der modernen Analytischen Chemie. (...) Das Buch von Schwedt, Schmidt und Schmitz ist als Lehrbuch für die grundständige Ausbildung in Analytischer Chemie im Bachelorstudium, aber auch für Vertiefungs- und Wahlpflichtfächer im Masterstudium sehr zu empfehlen. Dem in der Analytischen Chemie Tätigen gibt es eine gute Möglichkeit, sein Wissen über Grundlagen und praxisrelevante Anwendungsgebiete unserer Wissenschaft aufzufrischen."Gesellschaft Deutscher Chemiker, Mitteilungsblatt (01.03.2017) "Ich arbeite schön länger gerne mit und anhand der Lehrbücher von G. Schwedt. Mit ihren didaktisch sehr gut konzipierten Abbildungen und dem dazu erklärenden Text, der gut lesbar ist, erlauben Sie den Studenten auf jeder Stufe der Bachelor-Ausbildung, z.B. im 4. Semester, aber auch schon im 2. Semester ein gutes Verständnis. Es werden keine großen physikalischen Vorkenntnisse erwartet. Außerdem wird auf längere mathematische Abhandlungen weitgehend verzichtet oder diese stehen extra, d.h. stören nicht den Textfluss."Prof. Dr. Christoph Janiak, Universität Düsseldorf (19.12.2016) "Alle relevanten analytischen Methoden werden kompakt, umfassend und prägnant vorgestellt, von der Analysenstrategie über Probenvorbereitung, Chromatografie und Spektroskopie bis zu Automatisierung und immunologischen Assys."LABORPRAXIS (Februar 2017) "Wer einen kompletten Überblick oder ein Nachschlagewerk zur analytischen Chemie sucht, greift zu diesem Lehrbuch. Unter Lehrenden und Lernenden gleichermaßen beliebt, ist es bereits ein Klassiker ? unübertroffen in Didaktik und Klarheit der Darstellung."LVT Lebensmittelindustrie (01.02.2017) "Gute Stoffauswahl: sowohl Grundlagen der Analytischen Chemie als auch (viele) moderne Anwendungen werden behandelt und prägnant dargestellt; hohe Praxisbezogenheit; gute Ergänzung zu weiteren Lehrbüchern für Studenten der Chemie an Universitäten (oder Fachhochschulen). Überzeugende didaktische Aufbereitung: sehr gutes und ansprechendes Layout; eindeutige Abbildungen erleichtern immens das Verstehen; sehr gut nachvollziehbare und kompetente Erklärungen, ohne dabei in Trivialitäten zu verlaufen. Vorbildlicher Aufbau: klare, vor allem durchgängig systematische Gliederung jedes einzelnen Kapitels. Darstellung der Inhalte überzeugt, fachliche Kompetenz der Autoren wird offensichtlich; die generelle Abhandlung aller Themengebiete hinsichtlich Inhalt, Historischem, Grundlagen, analytischer Praxis ist sehr positiv zu bewerten, erleichtert sie doch gerade den Vergleich unterschiedlicher Methoden/Techniken. Im Prinzip bleiben kaum Wünsche offen, der Schwedt war schon immer für klare Abbildungen und Tabellen bekannt. (Gerade noch) Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis: Für das schnelle Nachschlagen ist ggf. der Schwedt-Taschenatlas als Alternative zu erwägen."Prof. Dr. Nicolas H. Bings, Johannes-Gutenberg-Universität Mainz (20.12.2016)