Allgemeine Untersuchungsmethoden: Erster Teil

ISBN-13: 9783642855511 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 764 str.

Fritz Ender

Opis

zur zehnten Auflage. Analyse und quantitative Messung sind die Grundlagen einer jeden experimentellen Forschung. Die Untersuchung von biologischem Material bietet dabei besondere Schwierig keiten, da die zu erfassenden Substanzen in einem ungemein kompliziert zusammen gesetzten Milieu und zumeist nur in sehr geringfugigen Konzentrationen vorliegen. Da durch ergeben sich Fehlermoglichkeiten in grosser Zahl und Anlass zu mancherlei Storungen. So ist die chemische Analyse von biologischem Material immer ein Sondergebiet geblieben, dessen Bearbeitung Spezialkenntnisse voraussetzt. Die praparative Darstellung der Bau steine des menschlichen und des tierischen Organismus erfordert die Trennung zahlreicher Stoffe, die in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften einander sehr ahnlich sind; sie setzt daher die Beherrschung wirksamer Trennverfahren voraus. Die geringen Konzentrationen, in der viele biologisch wichtige Stoffe in den Organismen vorkommen, macht die Ausarbeitung hinreichend empfindlicher und spezifischer Bestimmungsver fahren notig. So hat die biochemische Analytik unseren Besitz an Mikroverfahren ausser ordentlich bereichert. Im Jahre 1858, also vor fast 100 Jahren, hat HOPPE-SEYLER dieses Handbuch erstmalig herausgegeben. Seitdem war es fur Generationen von Biochemikern, Arzten und Biologen unentbehrliches Handwerkszeug ihrer Arbeit, denn hier fanden sie alle Angaben uber Gewinnung und Analyse der im tierischen Organismus unter normalen und pathologischen Verhaltnissen vorkommenden chemischen Substanzen zusammengefasst. So erwies sich HOPPE-SEYLERS Handbuch bald als ein Standardwerk der Weltliteratur, so dass bisher insgesamt in ziemlich regelmassigen Abstanden 9 Auflagen, die letzte im Jahre 1924, erscheinen konnten. Schon 1893 war der Stoff so angewachsen, dass die 6. Auflage von HOPPE-SEYLER und THIERFELDER gemeinsam bearbeitet werden musste. Die 9."

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Spis treści

Untersuchung von Krystallen mit dem Polarisationsmikroskop.- a) Einleitung.- b) Apparatur.- e) Prüfung und Justierung des Mikroskopes.- d) Problemstellung und Methodik.- e) Herstellung der Präparate.- f) Morphologische Beobachtungen.- g) Optische Beobachtungen.- Mikromethodik.- a) Einleitung.- b) Die mikrochemische Waage.- c) Allgemeine chemische Operationen.- d) Reinigungsmethoden.- e) Tüpfelanalyse.- Elektrophorese.- a) Einleitung.- b) Überblick über die Theorie der Bewegung geladener Teilchen in einem elektrischen Feld.- c) Die Messung der apparenten elektrophoretischen Beweglichkeit.- d) Die Bestimmung des isoelektrischen Punktes.- e) Die Durchbildung des U-Rohres von Nernst zu den heute gebräuchlichen Glasgerätesätzen.- f) Die optischen Methoden zur Sichtbarmachung und Aufzeichnung von Brechungsindexgradienten.- ?) Die Skalenmethode von Lamm.- ?) Die Schlieren scanning method von Longsworth.- ?) Die Methode der direkten Diagrammaufzeichnung.- ?) Die interferometrische Messung von Brechungsindexgradienten.- g) Die Elektrophoreseapparate.- h) Ansatz und Durchführung von Elektrophoreseversuchen.- i) Die Auswertung von Elektrophoreseversuchen.- k) Einige Anwendungsbeispiele der Elektrophorese.- l) Weitere Elektrophoresemethoden.- m) Schlußbemerkung.- Die Ultrazentrifuge.- a) Allgemeine Theorie der Sedimentation in einem Zentrifugalfelde.- b) Historisches.- c) Konstruktionen.- d) Beobachtungsmethoden.- ?) Lichtabsorptionsmethode.- ?) Refraktometrische Methoden.- ?) Analytische Methode.- ?) Vergleich verschiedener Methoden untereinander.- e) Auswertung der Versuchsergebnisse.- ?) Sedimentation.- ?) Diffusion.- ?) Konzentration.- ?) Reibungskoeffizient und Formanalyse.- ?) Polydisperse Systeme.- ?) Molekulargewicht aus dem Sedimentationsgleichgewicht.- f) Beispiele der Berechnung.- ?) Sedimentationskonstante.- ?) Konzentration.- ?) Polydispersitätsfaktor.- ?) Molekulargewicht aus dem Sedimentationsgleichgewicht.- g) Zusammenfassung der wichtigsten Formeln.- Chromatographie.- a) Einleitung.- b) Apparaturen.- ?) Chromatographieröhren.- ?) Fraktionensammler.- c) Allgemeine Richtlinien.- ?) Vorbereitung des zu trennenden Substanzgemisches.- ?) Wahl des geeigneten Trennverfahrens, Adsorbens und Lösungsmittelmilieus.- ?) Allgemeine Arbeitsregeln.- d) Chemische Veränderungen des Adsorbendum durch den chromatographischen Prozeß.- ?) Direkte Reaktion zwischen Adsorbens und Adsorbendum.- ?) Größere Empfindlichkeit von Substanzen im adsorbierten Zustand gegenüber Sauerstoff oder Komponenten des Lösungsmittelgemisches.- ?) Abtrennen einer Verunreinigung, deren Anwesenheit in katalytisch wirksamen Spuren für das chemische Verhalten einer Substanz maßgebend ist.- e) Additionschromatographie („homöopolare Chromatographie“).- ?) Vorbemerkungen.- ?) Die einzelnen Adsorbentien.- ?) Die Solventien.- ?) Sichtbarmachen von Zonen.- ?) Arbeitsbeispiele.- ?) Aktivkohle.- f) Austauschchromatographie („heteropolare Chromatographie“).- ?) Natürliche Austauscher.- ?) Synthetische Austauscher (Kunstharze).- g) Verteilungschromatographie.- h) Papierchromatographie.- ?) Vorbemerkungen.- ?) Die Papiersorten.- ?) Die Phasensysteme.- ?) Einrichtungen und Arbeitsprinzipien.- ?) Arbeitsweise.- ?) Sichtbarmachen von Flecken.- ?) Die RF-Werte.- ?) Präparative Methoden.- ?) Quantitative Methoden.- ?) Beispiele für die Lage von Aminosäuren auf Papierchromatogrammen und die RF-Werte biologisch wichtiger Verbindungen.- Die Gegenstromverteilung.- a) Einleitung.- b) Der Nernstsche Verteilungssatz.- c) Die Gegenstromverteilung.- ?) Prinzip.- ?) Apparaturen zur diskontinuierlichen Gegenstromverteilung.- ?) Apparaturen zur kontinuierlichen Gegenstromverteilung.- ?) Die verschiedenen Methoden der Gegenstromverteilung.- d) Die mathematische Behandlung der Gegenstromverteilung.- ?) Berechnung des Grundprozesses.- ?) Berechnung des Verteilungskoeffizienten.- ?) Mathematische Übersicht über die einzelnen Methoden.- ?) Behandlung der wechselphasigen Entnahme.- ?) Berechnung des optimalen Trenneffektes.- Mikromethoden zur Kennzeichnung organischer Stoffe und Stoffgemische.- a) Schmelzpunkt-Mikrobestimmung.- b) Hydrate.- c) Polymorphe Substanzen.- d) Mischschmelzpunkt und eutektische Temperatur.- e) Reinheitsprüfung.- f) Lichtbrechung der Schmelze.- g) Thermische Analyse.- h) Qualitative Analyse von Substanzgemischen.- i) Quantitative Bestimmung von Zweistoffgemischen.- k) Molekulargewichtsbestimmung.- l) Die Kofler-Heizbank und ihre Anwendung.- m) Tabellen.- ?) Erläuterungen.- ?) Identifizierungs-Tabelle.- ?) Alphabetisches Verzeichnis der Substanzen und ihre Schmelzpunkte.- Absorption und Emission von Strahlung.- 1. Elementarvorgänge der Lichtabsorption und -emission.- 2. Absorptionsmessungen.- a) Allgemeines.- ?) Anwendungsgebiete.- ?) Gesetzmäßigkeiten der Lichtabsorption: Das Lambert-Beersche Gesetz.- ?) Abweichungen vom Beerschen Gesetz.- ?) Allgemeine Fehlerquellen bei Absorptionsmessungen.- ?) Hilfsmittel für optische Untersuchungen.- ?) Einteilung der Methoden der Lichtabsorptionsmessung.- b) Visuelle Methoden.- ?) Subjektive Colorimetrie.- ?) Subjektive Photometrie.- ?) Visuelle Spektrometrie (Spektroskopie).- c) Lichtelektrische Methoden.- ?) Verschiedene Meßverfahren.- ?) Objektive Colorimetrie.- ?) Objektive Photometrie.- ?) Lichtelektrische Spektrometrie.- d) Photographische Methoden (Spektrographie).- ?) Eigenschaften und Leistungsfähigkeit von Spektrographen.- ?) Meßprinzip.- ?) Verschiedene Meßverfahren.- ?) Einzelheiten zur Aufnahmetechnik.- ?) Auswertung der Platten.- e) Ultrarotmessungen.- ?) Allgemeine Grundlagen.- ?) Fehlerquellen und praktische Hinweise.- ?) Experimentelle Hilfsmittel.- ?) Gebräuchliche Ultrarotspektrophotometer.- f) Mikrowellenspektren.- ?) Anwendungsmöglichkeiten.- ?) Methodik der Aufnahme.- ?) Instrumentelle Hilfsmittel.- 3. Emissionsmessungen.- a) Fluorescenz.- ?) Fluorescenzspektrometrie.- ?) Fluorescenzphotometrie.- b) Anregung von Emissionsspektren durch Elektronenstoß.- c) Emissionsspektralanalyse.- ?) Flammenspektroskopie und -photometrie.- ?) Bogen- und Funkenspektren.- Nephelometrie.- a) Allgemeines.- b) Methodisches.- ?) Trübungsmessungen.- ?) Streuungsmessungen.- Refraktometrie und Interferometrie.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Refraktometrie.- ?) Meßprinzip.- ?) Einzelne Geräte.- ?) Skalenmethode zur Untersuchung von Diffusionsvorgängen.- ?) Töplersche Schlierenmethode.- c) Interferometrie.- ?) Interferenz durch Beugung.- ?) Interferenz durch Mehrfachreflexion.- ?) Untersuchung von Diffusions- und Wanderungsvorgängen.- Polarimetrie.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Herstellung von polarisiertem Licht.- ?) Linear polarisiertes Licht.- ?) Elliptisch- und zirkular-polarisiertes Licht.- c) Experimentelle Bestimmung der optischen Drehung.- ?) Meßprinzip.- ?) Verschiedene Ausführungsformen von visuellen Polarimetern.- ?) Einzelheiten zur Meßtechnik.- ?) Polarimetrie im ultravioletten Spektralbereich.- ?) Bestimmung des Zirkulardichroismus.- ?) Polarimetrie im ultraroten Spektralbereich.- Elektrische Leitfähigkeit.- a) Physikalische Grundlagen.- b) Elektrochemische Grundlagen.- c) Die Meßanordnung.- d) Hinweise für die Durchführung der Messungen.- e) Die Leitfähigkeit als analytisches Hilfsmittel.- Wasserstoffionenkonzentration.- a) Grundbegriffe aus der Theorie der Ionengleichgewichte.- ?) Der Wasserstoffionenexponent.- ?) Massenwirkungsgesetz und elektrolytische Dissoziation.- ?) Ostwaldsches Verdünnungsgesetz und Affinitätskonstanten schwacher Säuren und Basen.- ?) Ionenprodukt des Wassers und Anschluß der Basen an die pH-Skala.- ?) Hydrolyse.- ?) Puffergemische.- ?) Elektromotorische Kräfte galvanischer Ketten.- ?) Der konventionelle Charakter der pH-Skala.- b) Galvanische Ketten mit pH-Indicatoreigenschaften.- ?) Meßelektroden.- 1. Die Wasserstoffelektrode.- Wissenschaftliche Grundlagen.- Praktische Hinweise.- 2. Die Chinhydroelektrode.- Wissenschaftliche Grundlagen.- Praktische Hinweise.- 3. Die Glaselektrode.- Wissenschaftliche Grundlagen.- Praktische Hinweise.- ?) Bezugselektroden.- Die Kalomelelektrode.- Die Silberchloridelektrode.- Sonstige Bezugselektroden.- ?) Elektrolytbrücken.- c) Messung elektromotorischer Kräfte.- ?) Grundlagen.- 1. Stromlos arbeitende Meßverfahren.- 2. Quasistromlos arbeitende Meßverfahren.- 3. Stromverbrauchende Meßverfahren.- ?) Handelsübliche Meßgeräte.- ?) Technische Erläuterungen und allgemeine Hinweise.- Colorimetrische Bestimmung der Wasserstoffionenkonzentration.- ?) Eigenschaften der Indicatoren.- ?) pH-Bestimmungen mit Hilfe von Pufferlösungen.- ?) pH-Bestimmung mit einfarbigen Indicatoren nach Michaelis.- ?) pH-Bestimmung nach Gillespie und Bjerrum-Arrhenius.- ?) pH-Bestimmung mit Hilfe gefärbter Gläser als Farbstandard.- ?) Sonstige Möglichkeiten der pH-Bestimmung.- ?) Fehlerquellen der colorimetrischen pH-Messungen.- ?) Anwendung.- Redoxpotentiale.- a) Zur Charakterisierung von Redoxsystemen.- ?) Elektroneutrale und ionogene Redoxprozesse.- ?) Die sog. Peterssche Gleichung.- ?) Gemische mehrerer Redoxsysteme.- ?) Die gebräuchlichen Maßsysteme des Redoxpotentials.- ?) Irreversible Reduktionen und Oxydationen.- b) Methoden zur Bestimmung von Redoxpotentialen.- ?) Die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Methoden.- ?) Das elektrometrische Verfahren.- ?) Das colorimetrische Verfahren.- ?) Das polarographische Verfahren.- c) Tabellen.- ?) Zusammenstellung der benutzten Potentialformelzeichen.- ?) Theoretische Potentialdifferenzen eines Redoxsystems beliebiger Redoxquote gegenüber dem zugehörigen Normal-Redoxpotential (Indexpotentiale).- ?) Redoxindicatorentafel.- ?) Biogene Redoxindicatoren.- Namenverzeichnis.