Analytische Chemie 1
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Analytische Chemie 1
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Flashcards
Womit befasst sich die analytische Chemie und welche Analysemöglichkeiten bestehen?
Befasst sich mit chemischen und physikalischen Eigenschaften von Stoffsystemen.
Qualitative Analyse: Welche Stoffe sind drin? Identifikation von Stoffen
Quantitative Analyse: Wie viel eines Stoffes ist drin? Bestimmung der Stoffmenge oder Stoffkonzentration
Strukturanalyse: Wie ist der Stoff aufgebaut?Bestimmung der Strukturformel oder Kristallstruktur
Wie können repräsentative Stichproben aus dem Untersuchungsobjekt gewonnen werden?
Homogenisieren des Systems
Mehrere Proben ziehen, getrennt analysieren, Mittelwert bilden
Mehrere Proben ziehen, vor Analyse vereinigen und homogenisieren
Woraus besteht eine Probe?
Probe besteht aus dem Analyten (d.h. die interessierende Komponente) und der Probenmatrix (d.h. allen anderen Komponenten des Systems).
Wie können störende Interferenzen in einer Probe bei deren Aufbereitung behoben werden?
Homogenisieren der Probe (Mischen, Mahlen, Auflösen)
Eliminieren von Interferenzen (z.B. durch Filtration, Extraktion, Derivatisierung)
Konzentrationsbereich des Analyten in den Arbeitsbereich des Messgeräts bringen (verdünnen, aufkonzentrieren)
Welche 4 Schritte umfasst ein analytischer Prozess?
1. Probenahme
2. Probeaufbereitung
3. Messung
4. Auswertung
Was geschieht beim Prozessschritt der "Messung"?
Durch Wechselwirkung zwischen Messsonde und Messprobe wird in einem Detektor ein Rohsignal erzeugt (welches noch nicht umgerechnet und korrigiert ist).
Was geschieht im Prozessschritt der "Auswertung"?
Die detektierten Rohsignal werden zum eigentlichen Analyseresultat umgerechnet. Bei den meisten quantitativen Analyseverfahren muss dazu eine Kalibrationsfunktion verwendet werden. Die Parameter dieser Analysenfunktion werden mit Standards (Proben mit bekanntem Analytgehalt) ermittelt.
Was wird bei einer Kalibration gemacht?
Für eine Reihe von Standardlösungen wird eine Messgrösse y als Funktion einer bekannten Konzentration x aufgetragen.
Welche Methode gilt als die einfachste Form einer Regressionsanalyse und wie funktioniert sie?
Methode der kleinsten Quadrate (engl. leats squares)
Bei dieser Form der Regressionsanalyse wird jene Gerade gesucht, deren Summe der quadrierten Residuen minimal ist. Als Residuen werden die jeweiligen vertikalen Abweichungen der Datenpunkte von der Geraden bezeichnet.
Welche Methode gilt als die einfachste Form einer Regressionsanalyse und wie funktioniert sie?
Methode der kleinsten Quadrate (engl. leats squares)
Bei dieser Form der Regressionsanalyse wird jene Gerade gesucht, deren Summe der quadrierten Residuen minimal ist. Als Residuen werden die jeweiligen vertikalen Abweichungen der Datenpunkte von der Geraden bezeichnet.
Welchen zwei Annahmen liegen der linearen Regressionsanalyse zu Grunde?
Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Messgrösse y und Analytkonzentration x.
Abweichungen vom idealen linearen Verlauf sind ausschliesslich auf Fehler der Messung zurückzuführen. D.h. es wird angenommen, dass die Konzentrationen exakt bekannt und nicht fehlerbehaftet sind.
Was sind die Parameter einer Regression und welche Bedeutungen haben sie im praktischen Sinne?
Aus der Kalibrationsfunktion y = a·x + b ergeben sich folgende zwei Parameter:
- a = Δy/Δx und steht für die Steigung. Sie ist gleichbedeutend mit der Empfindlichkeit eines Messsignals.
- b = y-Achsenabschnitt; bezeichnet den Blindwert, welcher für ein Messignal bei der Konzentration 0 erhalten wird.
Was sagt das Bestimmtheitsmass über die Regression aus?
Gibt die Übereinstimmung der gemessenen Datenpunkte mit dem gewählten Modell an. Das Bestimmtheitsmass ist der Anteil der Varianz von y, die mit dem linearen Modell erklärt werden kann. Es kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen.
Welche Problematik besteht bei der Ermittlung des Bestimmtheitsmasses r^2 und welche Alternative bietet sich an?
Aber...
- In sehr vielen Fällen, auch bei relativ „schlechten“ Kalibrationskurven, werden bereits Werte von r^2 > 0.9 erreicht
- Auch bei einem nichtlinearen Verlauf der Datenpunkte kann das Bestimmtheitsmass nahe bei 1 liegen.
Oftmals liefert die Analyse der Residuen eine bessere Auskunft darüber, wie gut das lineare Modell mit den gefundenen Daten übereinstimmt.
