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Elementaranalyse

Die Elementaranalyse ist, als Teilgebiet der Analytischen Chemie, eine Methode, um die in organischen und anorganischen Verbindungen enthaltenen Elemente der Nichtmetalle Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Sickstoff, Schwefel, Phosphor und Halogene zu bestimmen. Zu unterscheiden ist bei der Elementaranalyse die qualitative und quantitative Bestimmung der einzelnen Bestandteile. Handelt es sich um eine reine Verbindung, so kann direkt aus dem prozentualen Gehalt der Elemente - bei bekannter Molekülmasse - die Summenformel ermittelt werden. Neben der Analytischen Chemie, findet die Elementaranalyse auch in der Forschung und Produktion chemischer Produkte und in der Reinheitskontrolle von organischen und anorganischen Substanzen Anwendung. Die grundlegenden Schritte der Elementaranalyse wurden von Jöns Jakob Berzelius, Justus Liebig, Antoine Laurent de Lavoisier und Fritz Pregl vollzogen. Grundsätzlich kommen bei der Elementaranalyse verschiedene Methoden zur Anwendung.

Aufschlussmethoden der Elementaranalyse

Abhängig von dem zu bestimmenden Element wurden verschiedene Labormethoden entwickelt. Beispielsweise wird Stickstoff durch die Titration als Ammoniak ermittelt. Dies erfolgt, um Verluste zu vermeiden, in speziellen Reaktionsgefäßen wie dem Kjieldahl- oder dem Fresenius-Kolben.

Verbrennungsmethoden der Elementaranalyse

Bei dieser Methode der Elementaranalyse wird die zu bestimmende Probe exakt eingewogen und bei hoher Temperatur mit reinem Sauerstoff katalytisch verbrannt. Im Anschluss daran werden die dabei entstandenen Verbrennungsgase anhand eines Trägergases über einen ca. 600-900 °C heißen Kupfer- oder Wolframkontakt geleitet. Somit werden die enthaltenen Stickoxide vollständig zu molekularen Stickstoff reduziert. Die definierten Verbrennungsgase werden anschließend anhand spezifischer Trennsäulen oder gaschromatographisch separiert und nacheinander einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor zugeführt und quantifiziert. Bei diesem Verfahren der Elementaranalyse kann die Reihenfolge der Elemente in einer Probenmessung technisch exakt festgelegt werden. Durch diesen Aspekt wird eine eindeutige Identifizierung über die Peakflächen der Messsignale und der Mengenerfassung der einzelnen Elemente ermöglicht. Eine andere Methode wäre anstelle der Gastrennung die Anwendung von gasspezifischen Detektoren. Hierbei kommen meist IR-Detektoren, Wärmeleitfähigkeitsdetektoren und Flammenionisationsdetektoren zur Anwendung.

Literatur

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elementaranalyse&oldid=86775526 (Abgerufen: 28.03.11).

• http://gdz.sub.uni-goettingen.de/dms/load/img/?PPN=PPN51217640X (Abgerufen 28.03.11).