Analytische Chemie

Bei der analytischen Chemie handelt sich um das Teilgebiet der Chemie, welches sich mit der Bestimmung der Menge chemischer Substanzen und deren Identifizierung beschäftigt. Deshalb ist sie auch ein wichtiges Bestandteil fast allen anderen Teilen der Chemie wie der Biochemie.

Es gibt verschiedene Arten der analytischen Chemie. Bei der qualitativen Analyse handelt es sich um die Benennung der Stoffe, welche untersucht werden. Hierfür gibt es sehr viele Nachweißverfahren, man kann Stoffe jedoch auch Auftrennen und die einzelnen Bestandteile betrachten. Die quantitative Analyse prüft die Menge eines Stoffes, wobei häufig nach der Konzentration eines Stoffes in einem Gemisch gesucht wird. Bei der Strukturanalyse beschäftigt man sich mit dem molekularen Aufbau und möchte somit die Strukturformel herausbekommen. Diese nimmt eine Sonderstellung ein, da sie extra betrachtet werden muss, wohingegen bei qualitativer und quantitativer Analyse meist eine Stoffmenge oder der Stoff bekannt ist.

Typische Beispiele für Nachweißverfahren sind Farbbildungen nach chemischen Reaktionen oder die Bildung eines Niederschlags (fester Stoff) nach einer Reaktion. Viele Metallionen lassen sich durch Flammenfärbung bei der Verbrennung im Bunsenbrenner nachweisen. So färben Kupferionen die Flamme grün, Lithium die Flamme karminrot und Natrium färbt die Flamme gelb. Einige Stoffe können durch spezifische Reaktionen nachgewiesen werden wie beispielsweise die im Gebiet organische Chemie besprochenen Aldehyde durch die Fehling-Probe.

Quantitative Bestimmungen können auch durchgeführt werden: Durch Titration kann mit Hilfe eines farbigen Indikators wie Phenolphthalein und durch die Zugabe eines anderen Reaktionspartners einen Farbumschlag erhalten. Dabei weiß man beim anderen Reaktionspartner natürlich genau über zugegebene Menge Bescheid und kann somit die Menge eines Stoffs bestimmen. Eine weitere Möglichkeit ist die Bestimmung durch Gravimetrie, wobei durch Zugabe eines zweiten Stoffs ein Niederschlag entsteht und aus der Menge des Niederschlags die Ausgangsmenge des zu bestimmenden Stoffs bestimmt werden kann. Bei der Photometrie wird die Menge des Stoffs dadurch bestimmt, indem man einen zweiten Stoff hinzugibt, wobei sich ein farbiger komplex bildet. Die Stärke der Farbe gibt hierbei Auskunft über die anfängliche Stoffmenge.

Heute jedoch werden in der analytischen Chemie meist die Methoden der instrumentellen chemischen Analytik verwendet. Diese basieren auf den Prinzipien der Physik. So werden hierbei beispielsweise durch die Leitfähigkeit, die Redoxpotenziale oder auch durch die elektro-magnetische Strahlung Rückschlüsse auf den Stoff gezogen. Bekannte Messmethoden sind die Spektroskopie, die Massenspektrometrie, die Kernresonanz-Spektrokopie, die Chromatographie oder auch Elektroanalytische Messmethoden.