Modulhandbuch

Umweltanalytik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Definition messtechnischer Anforderungen zur Erkennung und Reduktion umweltschädlicher Auswirkungen erfolgen immer unter Anwendung physikalischer Gesetze und ihrer Verknüpfungen. Die Anwendung dieser Gesetze bedarf eines erheblichen Abstrahierungs-grades und setzt eine naturwissenschaftlich-technischen Logik voraus, die eingeübt sein muss. Die Studierenden müssen die physikalisch-chemische Fachterminologie der Umweltanalytik, die Grundlagen der physikalisch-chemischen Analytik, das Instrumentarium und das grundsätzliche Herangehen an Problembehandlungen so beherrschen, dass sie diese auf konkrete Messprobleme übertragen und anwenden können.
In dem Modul werden die physikalisch-chemischen Messprinzipien, Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge der chemischen Messtechnik, also der Elektrochemie, der Spektroskopie und der Chromatographie behandelt. Schwerpunkt ist insbesondere der Bereich der Chromatographie mit den Trennmethoden HPLC, HPTLC, GC und IC. Die Studierenden müssen in der Lage sein, auf dem Gebiet der Umweltanalytik (1) die analytischen Prinzipien zu erläutern, (2) Gesetzmäßigkeiten der chemischen Messtechnik verbal und mathematisch-formal auszudrücken, (3) die mathematische Herleitung analytisch-chemischer Gesetze mit den jeweiligen Randbedingungen durchzuführen, (4) chemisch-analytische Prinzipien auf das Gebiet der Umweltanalytik zu übertragen und anzuwenden, (5) bei praxisbezogenen Fragestellungen sinnvolle chemisch-analytischen Messmethoden vorzuschlagen und auszuwenden,
(6) geeignete Messverfahren und -techniken in ihren Stärken und Schwächen zu benennen und zu beurteilen, (7) sowie Messdaten quantitativ auszuwerten sowie Messfehler zu berechnen und zu bewerten. (8) Auch soll der Studierende in die Lage versetzt werden, komplexe Analytische Abläufe in ihrer Gesamtheit beurteilen und Schwachstellen im Ablauf aufzeigen zu können.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 66
Selbststudium / Gruppenarbeit: 76,5
Workload 142,5
ECTS 5.0
Leistungspunkte Noten

Schriftliche Modulprüfung in Form einer Abschlussklausur K-60.
Prüfungsvoraussetzung: Erfolgreiche Teilnahme am Umweltanaltik-Labor.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Bernd Spangenberg

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Veranstaltungen

Umweltanalytik

Art Vorlesung
Nr. M+V442
SWS 2.0
Lerninhalt

A.)Fehlerrechnung, Beherrschung des Gauß'schen Fehlerfortpflanzungsgesetzes, Fehlerrechnung für die Methoden
Linearer Regression, Externer- und Interner Standard sowie der Standardadditionsmethode.
B.) Probenaufarbeitung, EPA- und DIN-Methoden zur Probennahme und Probenvorbehandlung
C.) Anionenanalytik, EPA- und DIN-Methoden zur selektiven Bestimmung von Einzelparametern (NO2-, NO3- ,
Phosphat, Sulfat, Cl-, Br-, F-,CN-, HS- Nitrilo-Essigsäure, EDTA, Silicat), Bestimmung von Summenparametern
(Tenside, Phenol-Index, Gesamt-Stickstoff, TOC, TIC, TC, Kohlenwasserstoffe, BSBx, CSB, EOX, POX)
D.) Kationenanalytik, EPA- und DIN-Methoden zur selektiven Bestimmung von Einzelparametern (NH4 , Kalium,
Eisen, Aluminium, Blei, Cadmium, Zink, Platin, Nickel, Arsen, Kupfer, Kobalt).
E.) Organische Verbindungen, Triazine, PAKs, Vinylchlorid, Hydrazin, Epoxide, Acrylamid, Chlorpestizide, Aflatoxine,
F.) Gasanalytik, Sauerstoff, N2O, CO, CO2, NOx
G.) Spezielle Messmethoden, GC-MS, Pulspolarographie, Fluoreszenz-Spektroskopie

Literatur

- Instrumentelle Analytik, D. A. Skoog, J. J. Leary, Springer-Verlag, Heidelberg, New-York, 1996
- Instrumentelle Analytische Chemie, K. Camann, Spektrum-Verlag, 2001
- Umweltanalytik, H. Hein, W. Kunze , Wiley-VCH, Weingarten, 2004
- Umweltanalytik, S. Cressuer, C. J. Ottendorfer, I. L. Marr, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New
York, 1988

Umweltanalytik Labor

Art Labor/Studio
Nr. M+V481
SWS 2.0
Lerninhalt

Versuch 0: Sicherheitsbelehrung
Versuch 1: Gas- und Kunststoffanalytik mittels IR-Spektroskopie.
Versuch 2: Schwermetallbestimmung (Zn2 , Cu2 , Pb2 , Cd2 ) mittels Pulspolarographie.
Versuch 3a: Grundlagen der HPLC.
Versuch 3b: Destillation (Recyclierung) von HPLC-Abfällen (Versuch ohne Protokoll).
Versuch 4: Benzolbestimmung mittels GC in Benzin.
Versuch 5a: Aufarbeitung eine Bodenprobe.
Versuch 5b: Graphitrohr-AAS zu Bestimmung von Cadmium und Platin in der Bodenprobe.
Versuch 5c: Auswertung der Schwermetallbestimmung (mit Angabe des Gesamtfehlers).(Das Testat bewertet
entweder ein Protokoll oder einen Vortrag).
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Die Versuche werden in Gruppen zu zwei bis drei Studierenden durchgeführt. Alle zwei Teilaufgaben von Versuch 3
und alle drei Teilaufgaben des Versuches 5 müssen von allen Teilnehmern durchgeführt werden.

Literatur

- Umweltanalytik, H. Hein, W. Kunze, Wiley-VCH, Weingarten, 2004