Umwelttechnische Grundlagen

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Umwelttechnische Grundlagen Umwelttechnische Grundlagen

Dr. Thomas Lange

Geschäftsführer

AUD • Analytik- und Umweltdienstleistungs GmbH

Jagdschänkenstr. 52 D-09117 Chemnitz GERMANY

Tel.: +49 (0)371/278365-0 Fax: +49 (0)371/278365-11 Mobile: +49 (0)172/37 61 470

Mail: thomas.lange@aud-chemnitz.de

Wintersemester 2021/22

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Empfohlene Literatur

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Empfohlene Literatur

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Empfohlene Literatur

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Spezielle Literatur f

Spezielle Literatur f ü ü r Interessierte r Interessierte

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Spezielle Literatur Qualit

Spezielle Literatur Qualit ä ä tssicherung tssicherung

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Umweltanalytik - Referat 10 - PCDD/PCDF

Umweltanalytik - Allgemeine Prinzipien der Chemischen Analytik II - Vorproben, Trennungsgang

Umweltanalytik - Referat 11 - Erdölrafinerieprozess online

Vorlesung 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 18. November

Organik - Referat 9 - PSM

Umweltanalytik - Allgemeine Prinzipien der Chemischen Analytik I -Einteilung von Analyseverfahren, Grundlagen, Qualitative Analyse

online Vorlesung

08:00-09:30 Uhr Donnerstag, den

18. November

Organik - Organische Chemie II -MKW, BTEX, Phenole, PAK, LHKW, PCB, PSM Organik - Referat 8 - PAK

online Seminar

11. November

Organik - Organische Chemie I -Einführung - Funktionelle Gruppen online

Anorganik - Relevante Elemente und Verbindungen VI - Schwermetalle - Halb-/Leichtmetalle

Anorganik - Referat 7 - Chlor online

Seminar 15:45-17:15 Uhr

Anorganik - Referat 6 - Schwefel

Anorganik -Relevante Elemente und Verbindungen V - Phosphor - Phosphor-Recycling

online Seminar

04. November

Anorganik - Relevante Elemente und Verbindungen IV - Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel

Anorganik - Referat 5 - Stickstoff online

Donnerstag, den 28. Oktober

Anorganik - Relevante Elemente und Verbindungen III- Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium - Grundwasser

online Vorlesung

28. Oktober

Anorganik - Relevante Elemente und Verbindungen II- Wasser, Gleichgewichte, Messgrößen

online Vorlesung

21. Oktober

Anorganik - Referat 3 - Trinkwasser Anorganik - Referat 4 - Abwasser online

Anorganik - Relevante Elemente und Verbindungen II- Wasserstoff, Wasser, Saure Deposition

online Vorlesung

14. Oktober

Anorganik - Referat 1 - Silicium Anorganik - Referat 2 - Eisen online

Anorganik - Relevante Elemente und Verbindungen I- Häufigkeitsverteilung, Sauerstoff, Silicium, Aluminium, Eisen

online Vorlesung

07. Oktober

Grundlagen - Einführung chemische Grundlagen- Historie, Periodensystem der Elemente, Eigenschaften Elemente, Atombau, Atommodelle, Oxidationszahlen online

Thema Ort

Art Zeit

Datum

(8)

Umwelttechnik - Umwelttechnische Prinzipien I -Behandlung von Schäden im Bereich Grundwasser und Oberflächenwasser online

Donnerstag, den 16.

Dezember

Umweltanalytik - Quantitative Analyse IV- Gravimetrie, Titrimetrie, Komplexometrie, Elektroanalytik

Umweltanalytik - Quantitative Analyse V- Radiometrie, Isotopenanalytik

Umweltanalytik - Quantitative Analyse VI- Bioanalytik, Werkstoffanalytik

online Vorlesung

08:00-09:30 Uhr Donnerstag, den 16.

Dezember

Umweltanalytik - Quantitative Analyse III- Chromatographie - Grundlagen, Historie, Chromatographieformen, Trennprinzipien, TLC, HPLC, IC, GC, Chromatographie in der Umweltanalytik Umweltanalytik - Referat 16 - Ionenchromatographie Umweltanalytik - Referat 17 - Titrimetrie

online Seminar

Dezember

Umweltanalytik - Quantitative Analyse II-

Massenspektrometrie, Kernresonanzspektroskopie, Umweltgesetzgebung, Beispiele Umweltanalytik online

Donnerstag, den 09.

Dezember

Umweltanalytik - Referat 14 - Massenspektrometrie Umweltanalytik - Referat 15 - Kernresonanzspektroskopie online

Donnerstag, den 02.

Dezember

Umweltanalytik - Probenahme, Probenvorbereitung, Stofftrennung II- Probenvorbereitung, Trennen von Stoffgemischen

Umweltanalytik - Quantitative Analyse I- Grundlagen,

Thermische Analysenmethoden, Atomabsorptionsspektrometrie, Atomemissionsspektrometrie, Molekülspektroskopie

online Vorlesung

Dezember

Umweltanalytik - Probenahme, Probenvorbereitung, Stofftrennung I -Probenahme Fallbeispiele, Probenahme Anforderungen, Probenahme Feststoffe, Probenahme Flüssigkeiten, Probenahme Gase

Umweltanalytik - Referat 13 - IR-/Raman-Spektroskopie online

Donnerstag, den 25.

November

Umweltanalytik - Referat 12 - Trennungsgang-Kat-Anionen Umweltanalytik - Qualitätssicherung I- Begriffsdefinition, DIN EN ISO/IEC 17025, Analytische Kenngrößen, Statistische Bewertung

Umweltanalytik - Qualitätssicherung II- Qualitätssicherung, Interne Qualitätslenkung, Externe Qualitätslenkung

online Seminar

November

Thema Ort

Art Zeit

Datum

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Klausur Umwelttechnik Prüfung

Termin wird noch vereinbart

Klausur Umwelttechnik Prüfung

Termin wird noch vereinbart

Konsultation Klausur online

Freitag, den 28. Januar

Konsultation Klausur online

Mündliche Prüfung (14 Studenten) online

Prüfung 08:00-17:00 Uhr

Donnerstag, den 27. Januar

Praktikum Chemnitz

Praktikum 08:00-17:00 Uhr

Umwelttechnik - Umwelttechnische Prinzipien III -Erfassung und Behandlung von Schäden in Gebäuden

online Vorlesung

09:45-11:15 Uhr Freitag, den 07. Januar

Umwelttechnik - Umwelttechnische Prinzipien II - Behandlung von Schäden im Boden

online Vorlesung

08:00-09:30 Uhr Freitag, den 07. Januar

Thema Ort

Art Zeit

Datum

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Module der Vorlesung Module der Vorlesung

Grundlagen Chemie Grundlagen Chemie

Anorganik Anorganik

Organik Organik

Umweltanalytik Umweltanalytik

Umwelttechnik Umwelttechnik

Referate Referate

Praktikum Praktikum

M M ü ü ndliche Pr ndliche Pr ü ü fung fung

Klausur Klausur

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Referate Referate

Umweltanalytik - Referat 16 - Ionenchromatographie Umweltanalytik - Referat 17 - Titrimetrie

15:45-17:15 Uhr Donnerstag, den 09. Dezember

Umweltanalytik - Referat 14 - Massenspektrometrie

Umweltanalytik - Referat 15 - Kernresonanzspektroskopie 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 02. Dezember

Umweltanalytik - Referat 13 - IR-/Raman-Spektroskopie 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 25. November

Umweltanalytik - Referat 12 - Trennungsgang-Kat-Anionen 08:00-09:30 Uhr

Donnerstag, den 25. November

Umweltanalytik - Referat 10 - PCDD/PCDF

Umweltanalytik - Referat 11 - Erdölrafinerieprozess 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 18. November

Organik - Referat 9 - PSM 08:00-09:30 Uhr

Donnerstag, den 18. November

Organik - Referat 8 - PAK 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 11. November

Anorganik - Referat 7 - Chlor 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 04. November

Anorganik - Referat 6 - Schwefel 08:00-09:30 Uhr

Donnerstag, den 04. November

Anorganik - Referat 5 - Stickstoff 15:45-17:15 Uhr

Donnerstag, den 28. Oktober

Anorganik - Referat 3 - Trinkwasser Anorganik - Referat 4 - Abwasser 08:00-09:30 Uhr

Donnerstag, den 21. Oktober

Anorganik - Referat 1 - Silicium Anorganik - Referat 2 - Eisen 08:00-09:30 Uhr

Donnerstag, den 14. Oktober

Thema Zeit

Datum

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M M ö ö glichkeit zum Download glichkeit zum Download

http://www.thlange

http://www.thlange -online.de - online.de

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Umwelttechnik

Umwelttechnik - - Einf Einf ü ü hrung hrung chemische Grundlagen

chemische Grundlagen

(14)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 14

©ThL2021/22 -Vorlesung Umwelttechnische Grundlagen

Ü Ü berblick berblick ü ü ber den Vorlesungsteil ber den Vorlesungsteil

Historischer Background

Periodensystem der Elemente

Periodische Eigenschaften der Elemente

Atombau

Atommodelle

Oxidationszahlen

(15)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 15

Historisches zu den Elementen

(16)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 16

Historisches zu den Elementen

(17)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 17

Historisches zu den Elementen

(18)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 18

Historisches zu den Elementen

(19)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 19

Periodensystem der Elemente Periodensystem der Elemente

Einleitung

Vielzahl der chemischen Elemente zwischen 1780 und 1850 entdeckt

Anfang des 19. Jahrhunderts Feststellung, dass gewisse Elemente in ihren Eigenschaften und chemischen Reaktionen auffallend gleichen

Untersuchungen führten zu Versuchen, die Elemente in bestimmte Klassen einzuteilen oder sie in Beziehungen zueinander zu stellen

Johann Wolfgang Döbereiner stellte bereits 1819 ein

System auf, in dem er Elemente nach sogenannte Triaden, das heißt Gruppen von je drei Elementen mit ähnlichen Eigenschaften sortierte. Beispiele für Triaden sind:

¾ Chlor - Brom - Iod

¾ Calcium - Strontium - Barium

¾ Lithium - Natrium - Kalium

(20)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 20

D D ö ö bereiner bereiner Feuerzeug Feuerzeug

Döbereiner Feuerzeug in der nach 1826 allgemein üblichen Form (a. Glaszylinder, b.

unten offene Flasche, c. Draht, d. Zinkstück,

e. Hahn, f. Düse, g. Platinschwamm)

(21)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 21

Periodensystem der Elemente Periodensystem der Elemente

Richtungweisend war der Gedanke, die

Elemente nach wachender Atommasse zu ordnen. Auf diesem Prinzip aufbauend

stellten Dimitri Mendelejew und Julius Lothar Meyer gleichzeitig und unabhängig von

einander 1869 ein Periodensystem auf.

Bemerkenswert ist, dass Mendelejew

und Meyer ihre Periodensysteme vor der Entdeckung des Elektrons aufstellten.

Heute wissen wir, dass für das periodische Wiederkehren bestimmter Eigenschaften nicht die Atommasse verantwortlich ist, sondern die Anzahl von Elektronen in der Hülle. Die

Kenntnis der Struktur der Elektronenhülle spielt

dementsprechend für die Deutung der Abläufe

chemischer Reaktionen, das heißt für das

Zustandekommen von Verbindungen, eine

wesentliche Rolle.

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 22

Periodensystem nach

Periodensystem nach Mendelejew Mendelejew

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 23

Periodensystem nach Meyer

(24)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 24

Periodensystem der Elemente aktuell

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 25

Elementgruppen

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 26

Klassifizierung nach Materialeigenschaften

(27)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 27

Klassifizierung nach Materialeigenschaften

(28)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 28

Gesetzm

Gesetzm äß äß igkeiten in Perioden und Gruppen igkeiten in Perioden und Gruppen

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 29

Gesetzm

Gesetzm äß äß igkeiten in Perioden und Gruppen igkeiten in Perioden und Gruppen

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 30

Gesetzm

Gesetzm äß äß igkeiten in Perioden und Gruppen igkeiten in Perioden und Gruppen

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 31

Radioaktive und k

Radioaktive und k ü ü nstliche Elemente nstliche Elemente

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 32

Radioaktivit

Radioaktivit ä ä t t

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 33

Atommodelle

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 34

Atombau

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 35

Periodensystem Kenngr

Periodensystem Kenngr öß öß en en

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 36

Periodensystem Kenngr

Periodensystem Kenngr öß öß en en

(37)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 37

Atommodelle

(38)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 38

Atommodelle und Quantentheorie

(39)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 39

Wellenmechanisches Atommodell

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 40

s s - - , p , p - - , d , d - - Orbitale Orbitale

(41)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 41

f f - - Orbitale Orbitale

(42)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 42

Pauli Prinzip

(43)

Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 43

Auff Auff ü ü llung der Orbitale llung der Orbitale

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 44

Angabe Elektronenkonfiguration

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Umwelttechnik – Einführung chemische Grundlagen 45

Resultierende Bindungsm

Resultierende Bindungsm ö ö glichkeiten glichkeiten

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Umwelttechnische Grundlagen