Instrumentelle Analytik

Die Instrumentelle Analytik (IA) ist der Bereich der Analytischen Chemie, der die Analyse und Identifikation von chemischen Elementen, Molekülen oder molekularen Strukturen in unbekannten Proben mittels moderner Analysegeräte vornimmt. Hierzu wird eine Probe in der Regel vorbereitet, in das Gerät gegeben und bestrahlt oder zerlegt, um in einem Detektor bestimmte Messwerte zu erfassen, die auf die Art, Konzentration oder Menge der unbekannten Substanz schließen lassen.

Unter den Oberbegriff instrumentelle Analytik fallen folgende Analyseverfahren bzw. -geräte:

1.) optische Methoden und Geräte,

2.) spektroskopische Methoden und Geräte,

3.) chromatographische Methoden und Geräte,

4.) elektroanalytische und weitere physikalische Methoden und Geräte.

Nasschemische Analysemethoden wie die Volumetrie (=Titration, Maßanalyse) und Gravimetrie (=Fällungsanalyse) werden nicht zu den instrumentellen Analysemethoden gerechnet, bei den elektroanalytischen und optischen Methoden ist die Grenze fließend(Zuordnung je nach apparativem Aufwand und Instrumenteneinsatz).  

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Optische Methoden und Geräte

  (Einführender Artikel: Optik)

• Refraktometer (Messung der Brechzahl n
• Polarimeter (Messung der optischen Aktivität/des Drehwertes a
• Photometer (Messung der Lichtabsorption A, Extinktion E oder Transmission T bei einer bestimmten Wellenlänge)

Spektroskopische Methoden und Geräte

  (Hauptartikel: Spektroskopie)

• Atomabsorptionsspektrometrometer (AAS, allgemein als Messung der Wellenzahl, Wellenlänge oder Frequenz zur Bestimmung atomarer Energieniveaus),
• Atomemissionsspektroskopie im Atomemissionsspektrometer/Flammen-Photometer (AES)
• Infrarotspektrometer (IR),
• UV/VIS-Spektrometer,
• Fluoreszenzspektrometer,
• Kernresonanzspektrometer (NMR),
• Elektronenspinresonanzspektrometrie (ESR oder EPR),
• Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
• Massenspektrometer (MS).

Chromatographische Methoden und Geräte

  (Hauptartikel: Chromatographie)

• Gaschromatographen (GC, oft zur Bestimmung von Peakflächen und Retentionsfaktoren bzw. -zeiten von bestimmten Substanzen),
• High Performance Liquid Chromatographen (Hochdruck-Flüssigkeitschromatographen) (HPLC),
• Ionenchromatographie/Elektrophorese (IC/EP)
• Gelelektrophoresen, speziell 2D-Gelelektrophoresen und IEF-Gelelektrophoresen (IEF=Isoelektrische Fokussierung).

Elektroanalytische und weitere physikalische Methoden und Geräte

• Elektrogravimetrie zur Konzentrationsbestimmung über die abgeschiedene Elktrolytmasse m
• Potentiometrie (Voltametrie) zur Messung des elektrochemischen Potenzials Eo bzw. der Spannung U in Volt
• Polarographie/Voltammetrie Aufzeichnung von Strom-Spannungs-Kurven zur quantitativen und qualitativen Analyse
• Amperometrie Registrierung des Elektrolysestroms bei konstantem Potential
• Coulometrie Registrierung der elektrischen Ladung, die bei einer Elektrolyse übertragen wird
• Konduktometrie (z.B. als automatisierte Leitfähigkeitstitration)
• Osmometrie zur Messung des osmotischen Druckes p
• Viskosimeter zur Messung der Viskosität

In den letzten Jahren wurden zunehmend neue und genauere instrumentelle Methoden entwickelt, um die Verfahren, Ergebnisse und Nachweisgenauigkeiten zu verbessern (Spurenanalytik). Ein Beispiel hierfür sind sogenannte IPG (immobilized pH gradients) strips in 2D Gel Elektrophoresen zur Verbesserung der Ladekapazität und Reproduzierbarkeit von Experimenten.