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E-Book

Spektroskopie

Instrumentelle Analytik mit Atom- und Molekülspektrometrie

AutorJürgen Böcker
VerlagVogel Communications Group GmbH & Co. KG
Erscheinungsjahr2014
Seitenanzahl519 Seiten
ISBN9783834361813
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis4,80 EUR
Die Spektroskopie - die Charakterisierung von Atomen, Ionen und Molekülen durch typische Wellenlängen, die bei Anregung gemessen werden können - gehört heute zu den wichtigsten und weitverbreitetsten Verfahren der instrumentellen Analytik. Meßeinrichtungen wie Absorptions- und Emissionsspektrometer, Spektralphotometer usw. ermöglichen eine genaue Bestimmung der quantitativen und qualitativen Zusammensetzung gasförmiger, flüssiger und fester Stoffe. Das Lehrbuch gibt einen Überblick über die verschiedenen Methoden der Atom- und Molekülspektrometrie und die Vielfalt der analytischen Fragestellungen, die in den Labors der Industrie, in den Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie in der Umwelttechnik und -analytik auftreten. Es stellt die ganze Palette der Verfahren und Geräte vor und gibt Hinweise für den praktischen Einsatz.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Titelseite3
Impressum, Copyright4
Geleitwort5
Vorwort7
Inhaltsverzeichnis11
1 Einführung19
1.1 Historie21
1.2 Warum instrumentelle Analytik?23
1.3 Spektroskopie26
1.4 Auf der Suche nach dem «Nichts»29
1.5 Stand und Trends in der Umweltanalytik38
2 Wechselwirkung zwischen Licht und Materie45
2.1 Innere und äußere Wechselwirkungen46
2.2 Absorptions- und Emissionsspektroskopie47
2.3 Atom- und Molekülspektroskopie48
2.4 Anregungsbedingungen50
2.5 Einteilung der Spektralbereiche52
2.6 Maßsysteme der Spektroskopie53
2.7 Qualitative und quantitative Analyse56
2.8 Konventionelles Spektrometer59
3 UV/Vis-Spektroskopie63
3.1 Klassifizierung der Elektronenübergänge64
3.2 Theoretische Berechnung von Elektronenübergängen66
3.3 Erlaubte und verbotene Übergänge71
3.4 Meßprinzip72
3.5 Messung des Spektrums77
3.6 Konzentrationsbestimmung über die Eigenfärbung79
3.7 Mehrkomponentenanalyse81
3.8 Doppelwellenlängen-Messung82
3.9 Differenzspektren85
3.10 Derivativspektren86
3.11 Anforderungen an ein modernes Spektrometer86
3.12 Diodenarray-Technologie in der UV/Vis-Spektroskopie89
3.13 Einkopplung von Lichtleitern96
3.14 Schnelltests zur Wasseruntersuchung99
3.15 Zusammenfassung und Ausblick105
4 Fluorimetrie109
4.1 Grundlagen der Lumineszenzstrahlung109
4.2 Fluoreszenz111
4.3 Phosphoreszenz114
4.4 Meßparameter in der Fluorimetrie116
4.5 Fluoreszenz-Spektrometer119
4.6 Probenhalterung125
4.7 Temperatureinfluß126
4.8 Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF)127
4.9 Zeitaufgelöste Fluorimetrie128
4.10 Zusammenfassung und Ausblick129
5 Infrarot-Spektroskopie131
5.1 Historie132
5.2 Prinzip133
5.3 IR-Spektrum135
5.4 Spektrenauswertung137
5.5 Aufnahmetechnik147
5.6 Präparationsmethoden154
5.7 IR-Reflexionsspektroskopie162
5.8 Photoakustischer Detektor175
5.9 Infrarot-Mikroskopie177
5.10 Kopplungstechniken180
5.11 Rechnereinsatz in der IR-Spektroskopie183
5.12 Zusammenfassung und Ausblick184
6 NIR-Spektroskopie187
6.1 Unterschiede zwischen NIR- und MIR-Spektroskopie187
6.2 NIR-Spektrometer189
6.3 Anwendungen190
6.4 Zusammenfassung und Ausblick193
7 Raman-Spektroskopie195
7.1 Theorie196
7.2 Auswahlregeln198
7.3 Raman-Spektrometer200
7.4 Anwendungen der Raman-Spektroskopie202
7.5 Zusammenfassung und Ausblick203
8 Mikrowellenspektroskopie205
8.1 Theorie der Rotationsspektren206
8.2 Mikrowellenspektrometer209
8.3 Anwendungen der Mikrowellenspektroskopie210
8.4 Zusammenfassung und Ausblick212
9 Atomabsorptionsspektroskopie215
9.1 Historie217
9.2 Prinzip218
9.3 Linienspektrum221
9.4 Atomabsorptionsspektrometer225
9.5 Hohlkatodenlampen227
9.6 Atomisierung229
9.7 Interferenzen245
9.8 Untergrundabsorption249
9.9 Instrumentation263
9.10 Fließinjektionsanalyse in der Atomabsorptionsspektrometrie270
9.11 AAS-Labor279
9.12 Zusammenfassung und Ausblick280
10 Atomfluoreszenzspektrometrie285
11 Atomspektrometrie mit Plasmen289
11.1 Grundlagen292
11.2 Erzeugung von Plasma295
11.3 Komponenten des ICP-Spektrometers300
11.4 Aufbau einer ICP-Apparatur311
11.5 Störungen in der ICP-OES328
11.6 Standardlösungen für die Atomemissionsspektrometrie335
11.7 Hydridsystem335
11.8 Analyse fester Proben336
11.9 AAS oder ICP? Die Wahl des richtigen Spektrometers für die Elementanalyse340
11.10 Plasmamassenspektrometrie345
11.11 Zusammenfassung und Ausblick352
12 Massenspektrometrie357
12.1 Grundlagen358
12.2 Massenspektrum359
12.3 Ionenerzeugung362
12.4 Massenspektrometer367
12.5 Zusammenfassung und Ausblick373
13 Kernmagnetische Resonanzspektroskopie375
13.1 Grundlagen377
13.2 Chemische Verschiebung381
13.3 Spin-Spin-Kopplung384
13.4 Aufnahme von NMR-Spektren387
13.5 NMR-Spektrometer391
13.6 Doppelresonanz-Technik396
13.7 Zweidimensionale NMR-Spektroskopie397
13.8 Kern-Overhauser-Effekt399
13.9 Anwendungen der NMR-Spektroskopie400
13.10 Zusammenfassung und Ausblick405
14 Röntgenfluoreszenzanalyse409
14.1 Begriff Röntgenfluoreszenz411
14.2 Grundlagen411
14.3 Charakteristische Spektrallinien416
14.4 Gesetz von Moseley418
14.5 Anregung419
14.6 Absorption der Röntgenstrahlung421
14.7 Röntgenröhre425
14.8 Röntgenspektrometer426
14.9 Röntgendetektoren429
14.10 Analytische Anwendungen431
14.11 Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse (TRXRF)433
14.12 Schichtdickenmessung nach dem Röntgenfluoreszenz-Verfahren435
14.13 Neuere Entwicklungen in der Röntgenspektrometrie445
14.14 Zusammenfassung und Ausblick446
15 Oberflächenanalytik451
15.1 Methoden452
15.2 Energiedispersive Röntgenmikroanalyse457
15.3 Protoneninduzierte Röntgenemission460
15.4 Auger-Elektronenspektroskopie460
15.5 Elektronenspektroskopie für die chemische Analyse464
15.6 Sekundärionen-Massenspektrometrie468
15.7 Ionenstreu-Spektroskopie470
15.8 Raster-Sonden-Mikroskopie471
16 Schlußbetrachtung481
Verzeichnis der Geräteanbieter485
Quellenverzeichnis491
Literaturverzeichnis503
Abkürzungsverzeichnis507
Stichwortverzeichnis511

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