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wiki:analytik

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wiki:analytik [2020/08/29 11:29] – Norbert Lüdtkewiki:analytik [2026/07/28 12:45] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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 ====== Der analytische Vorgang in den Naturwissenschaften (Schwerpunkt Chemie) ======  ====== Der analytische Vorgang in den Naturwissenschaften (Schwerpunkt Chemie) ====== 
-  »Wer die Wahrheit nicht kennt, ist bloß ein Dummkopf. 
-  Wer die Wahrheit aber weiß und sie eine Lüge nennt, ist ein Verbrecher.« 
-  Bertold Brecht, Leben des Galilei (1943) 
 ===== Ursprung und Aufgaben der Analytik ===== ===== Ursprung und Aufgaben der Analytik =====
 Ihre geschichtlichen Wurzeln hat die Analytik im mineralogischen und metallurgischen Bereich: Bergbau und die Weiterverarbeitung der Rohstoffe erforderten die Kenntnis von Art und Mengen der in Mineralien und Erzen enthaltenen Stoffe. Zu dieser Zeit war Analytik noch zu Recht "Analytische Chemie" - ihre Methoden kamen samt und sonders aus der Chemie. Heute wird die Analytik universell dort verwendet, wo es nur irgendwie um Stoffe geht; ihre Prinzipien entstammen dabei der Chemie, der Biologie und der Physik, die hochgezüchteten Analysenverfahren wären ohne aufwendigen Einsatz der Technik und der Datenverarbeitung nicht möglich. Wo es um Routineaufgaben geht, sind Analysenverfahren oft schon voll automatisiert und greifen als Teil eines Regelkreises in vielfältige Produktionsprozesse ein. Ihre geschichtlichen Wurzeln hat die Analytik im mineralogischen und metallurgischen Bereich: Bergbau und die Weiterverarbeitung der Rohstoffe erforderten die Kenntnis von Art und Mengen der in Mineralien und Erzen enthaltenen Stoffe. Zu dieser Zeit war Analytik noch zu Recht "Analytische Chemie" - ihre Methoden kamen samt und sonders aus der Chemie. Heute wird die Analytik universell dort verwendet, wo es nur irgendwie um Stoffe geht; ihre Prinzipien entstammen dabei der Chemie, der Biologie und der Physik, die hochgezüchteten Analysenverfahren wären ohne aufwendigen Einsatz der Technik und der Datenverarbeitung nicht möglich. Wo es um Routineaufgaben geht, sind Analysenverfahren oft schon voll automatisiert und greifen als Teil eines Regelkreises in vielfältige Produktionsprozesse ein.
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 ===== 1. Außerfachliche und analytische Fragestellung ===== ===== 1. Außerfachliche und analytische Fragestellung =====
 +  Es gilt: 1. Abwesenheit von Beweisen ist nicht Beweis von Abwesenheit.
 +  Aber es gilt auch: //unus testis nullus testis//.
 Fragestellungen ergeben sich aus konkreten Umweltsituationen: jemand ist betroffen durch die Situation, etwas hat sein Interesse erregt oder er sieht Probleme - kurzum, die Situation ist unklar und daraus erwächst ein Bedürfnis nach Information. Diese Information soll die zugrundeliegenden Fragen klären, z.B.: Fragestellungen ergeben sich aus konkreten Umweltsituationen: jemand ist betroffen durch die Situation, etwas hat sein Interesse erregt oder er sieht Probleme - kurzum, die Situation ist unklar und daraus erwächst ein Bedürfnis nach Information. Diese Information soll die zugrundeliegenden Fragen klären, z.B.:
   * Kann ich dieses Wasser ohne Gefahr für meine Gesundheit trinken?   * Kann ich dieses Wasser ohne Gefahr für meine Gesundheit trinken?
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   * Ist die Luft in unserer Gegend, in unserem Haus schädlich?   * Ist die Luft in unserer Gegend, in unserem Haus schädlich?
 Dieses Informationsbedürfnis ist klar, leicht verständlich und durch die subjektiven Interessen der Betroffenen enstanden. Entstanden ist es auch durch eine **Güterabwägung**: Gesundheit und Lebensqualität werden abgewogen gegen mögliche **[[wiki:risiko|Risiken]]**. Irgendein Anlaß hat die Betroffenen bewegt, sich diese Gedanken zu machen, z.B. schlechte Erfahrungen aus anderen Städten und Gebieten, Zeitungs- oder Fernsehberichte. Die näheren Umstände haben Mißtrauen erzeugt: vermehrt auftretende Erkrankungen oder Allergien, ein Chemieunfall auf der Straße oder in einem benachbarten Betrieb, die Erinnerung an längst vergessene Deponien oder Ähnliches. Dieses Informationsbedürfnis ist klar, leicht verständlich und durch die subjektiven Interessen der Betroffenen enstanden. Entstanden ist es auch durch eine **Güterabwägung**: Gesundheit und Lebensqualität werden abgewogen gegen mögliche **[[wiki:risiko|Risiken]]**. Irgendein Anlaß hat die Betroffenen bewegt, sich diese Gedanken zu machen, z.B. schlechte Erfahrungen aus anderen Städten und Gebieten, Zeitungs- oder Fernsehberichte. Die näheren Umstände haben Mißtrauen erzeugt: vermehrt auftretende Erkrankungen oder Allergien, ein Chemieunfall auf der Straße oder in einem benachbarten Betrieb, die Erinnerung an längst vergessene Deponien oder Ähnliches.
-Dieses Mißtrauen mag dazu führen, daß den Aussagen städtischer Bediensteter oder den Pressereferenten größerer Betriebe kein Glauben geschenkt wird. Man will Sicherheit und glaubt diese am ehesten in der Wissenschaft zu finden. So wenden sich die Betroffenen an mehr oder weniger unabhängige Institute wie den TÜV, an kommerzielle Laboratorien oder an alternative Einrichtungen. Von ihnen erhoffen sie sich die **[[wiki:wahrnehmung|Wahrheit]]**.+Dieses Mißtrauen mag dazu führen, daß den Aussagen städtischer Bediensteter oder den Pressereferenten größerer Betriebe kein Glauben geschenkt wird. Man will [[wiki:sicherheit|Sicherheit]] und glaubt diese am ehesten in der Wissenschaft zu finden. So wenden sich die Betroffenen an mehr oder weniger unabhängige Institute wie den [[wiki:tuev|TÜV]], an kommerzielle Laboratorien oder an alternative Einrichtungen. Von ihnen erhoffen sie sich die **[[wiki:wahrnehmung|Wahrheit]]**.
  
 ==== Die Deutung der Wahrheit ==== ==== Die Deutung der Wahrheit ====
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     * //Normalerweise wird man dann nicht krank. Aber ganz sicher sein kann man nicht. Es kommt eben darauf an, was drin ist. Wonach sollen wir denn suchen?//     * //Normalerweise wird man dann nicht krank. Aber ganz sicher sein kann man nicht. Es kommt eben darauf an, was drin ist. Wonach sollen wir denn suchen?//
   * Am liebsten nach allem, was krank macht.   * Am liebsten nach allem, was krank macht.
-    *// Nun, das geht nicht. Wir können Tests machen, mit Fischen oder mit Bakterien oder anderen Lebewesen. Und wenn die Tiere gesund bleiben, ist das Wasser zumindest nicht so stark vergiftet, daß es akute Wirkungen hat.//+    *//Nun, das geht nicht. Wir können Tests machen, mit Fischen oder mit Bakterien oder anderen Lebewesen. Und wenn die Tiere gesund bleiben, ist das Wasser zumindest nicht so stark vergiftet, daß es akute Wirkungen hat.//
   * Die armen Tiere. Das heißt, dann kann ich das Wasser bedenkenlos trinken?   * Die armen Tiere. Das heißt, dann kann ich das Wasser bedenkenlos trinken?
     * //Nein, natürlich nicht. Es können immer noch Stoffe drin sein, die sehr langfristig wirken, die krebserzeugend sind oder das Erbgut verändern oder die sich im Körper anreichern und erst nach Jahren ihre Giftwirkung zeigen.//     * //Nein, natürlich nicht. Es können immer noch Stoffe drin sein, die sehr langfristig wirken, die krebserzeugend sind oder das Erbgut verändern oder die sich im Körper anreichern und erst nach Jahren ihre Giftwirkung zeigen.//
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   - Die zu bestimmenden Komponenten sind Hauptbestandteile, d.h. ihre Anteile liegen zwischen 1 und 99%. Das ist die klassische Fragestellung.   - Die zu bestimmenden Komponenten sind Hauptbestandteile, d.h. ihre Anteile liegen zwischen 1 und 99%. Das ist die klassische Fragestellung.
   - Der interessierende Stoff ist Hauptbestandteil in hoher Konzentration von etwa 99%. In diesem Fall spricht man von Reinheitsprüfung. Es werden die Nebenbestandteile bestimmt und als Verunreinigungen bewertet. Der Reinheitsgehalt folgt aus der Differenz zu 100%.   - Der interessierende Stoff ist Hauptbestandteil in hoher Konzentration von etwa 99%. In diesem Fall spricht man von Reinheitsprüfung. Es werden die Nebenbestandteile bestimmt und als Verunreinigungen bewertet. Der Reinheitsgehalt folgt aus der Differenz zu 100%.
-  - Ein gesicherter Grenzwert für die Abwesenheit gewisser Komponenten ist zu garantieren, z.B. Wassergehalt unter 0,5%.+  - Ein gesicherter [[wiki:grenzwerte|Grenzwert]] für die Abwesenheit gewisser Komponenten ist zu garantieren, z.B. Wassergehalt unter 0,5%.
   - Eine oder mehrere Phasen müssen getrennt quantitativ oder qualitativ analysiert werden.   - Eine oder mehrere Phasen müssen getrennt quantitativ oder qualitativ analysiert werden.
   - Mehrphasensysteme werden unter gleichzeitiger Mittelung analysiert, z.B. klassische Gesteinsanalysen.   - Mehrphasensysteme werden unter gleichzeitiger Mittelung analysiert, z.B. klassische Gesteinsanalysen.
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   - **Arbeitsbereich** A=m x\\ Zulässiger Verfahrensbereich der Mengen für den zu bestimmenden Bestandteil x   - **Arbeitsbereich** A=m x\\ Zulässiger Verfahrensbereich der Mengen für den zu bestimmenden Bestandteil x
   - **Probenmengenbereich**  P= m + m x y\\ Nötige Probenmenge aus der zu bestimmenden Komponente x und der Matrix y (Summe der übrigen Bestandteile) m x    - **Probenmengenbereich**  P= m + m x y\\ Nötige Probenmenge aus der zu bestimmenden Komponente x und der Matrix y (Summe der übrigen Bestandteile) m x 
-  - **Gehaltsbereich** G \\ Gehalt der Probe an der zu bestimmenden Komponente x in Massenprozenten +  - **Gehaltsbereich** G\\ Gehalt der Probe an der zu bestimmenden Komponente x in Massenprozenten 
  
 ===== 5. Die Probenvorbereitung ===== ===== 5. Die Probenvorbereitung =====
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 ==== Homogenisieren der Probe durch Lösen oder Aufschließen ==== ==== Homogenisieren der Probe durch Lösen oder Aufschließen ====
-Während des Messvorgangs muss die Probe räumlich und zeitlich homogen sein, andernfalls muss sie stabilisert werden.\\+Während des Messvorgangs muss die Probe räumlich und zeitlich homogen sein, andernfalls muss sie stabilisert werden.\\ 
 Räumliche Homogenität ist bei gasförmigen und flüssigen Stoffen meist gegeben oder kann durch Phasentrennung (Abscheiden, Filtern usw.) erreicht werden. Feste Proben werden durch Lösen oder Aufschließen homogenisiert. Der Übergang zwischen beiden Methoden ist fließend: Dabei bedeutet Lösen die Überwindung der Gitterenergie des zu lösenden Stoffes durch Solvatations- oder thermische Energie mit einem geeigneten Lösungsmittel.  Räumliche Homogenität ist bei gasförmigen und flüssigen Stoffen meist gegeben oder kann durch Phasentrennung (Abscheiden, Filtern usw.) erreicht werden. Feste Proben werden durch Lösen oder Aufschließen homogenisiert. Der Übergang zwischen beiden Methoden ist fließend: Dabei bedeutet Lösen die Überwindung der Gitterenergie des zu lösenden Stoffes durch Solvatations- oder thermische Energie mit einem geeigneten Lösungsmittel. 
  
wiki/analytik.1598700567.txt.gz · Zuletzt geändert: von Norbert Lüdtke
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