Datenverarbeitung in der analytischen Chemie

Zusammenfassung Die beiden Hauptaufgaben der analytischen Chemie sind nach wie vor die quantitative und die qualitative Analyse, die immer weiter in Richtung Ultraspurenbestimmung voranschreitet und so mit der quantitativen Analyse eng verknüpft ist.Ein Sonderfall der qualitativen Analyse ist die Strukturanalyse, die in der organischen Chemie größte Bedeutung hat. Die heute geübte Arbeitsweise umfaßt dabei die Gewinnung von Meßdaten in reiner Handarbeit, die teilmechanisierte Gewinnung von Meßdaten mit Hilfe der instrumentellen Analytik, wobei individuelle Hand- und Kopfarbeit nach wie vor überwiegt und schließlich die vollmechanisierte Gewinnung von Meß-daten, welche nur dann wirtschaftlich eingesetzt werden kann, wenn auch die Verarbeitung der Zwischendaten maschinell erfolgt. Am Beispiel der klassischen und der modernen Titration, der Gas-Chromatographie, der Massenspektrometrie und der Kopplungstechnik von stofftrennenden und strukturerkennenden Methoden werden die Arten der Datenerzeugung, die Vielfalt des Datenanfalles und die Anforderung an eine Datenverarbeitung unter dem Gesichtspunkt der industriellen Analytik diskutiert.Bei der instrumentellen Analyse entstehen meistens Daten mit viel höherer Geschwindigkeit und erheblich höherer Dichte als bei der klassischen Analyse. Es muß nun entschieden werden, ob eine Zwischenspeicherung (Schreiber, Magnetbandschreiber mit allen ihren Vorteilen) noch ausreicht, oder ob eine on-line-Verbindung mit einer Datenverarbeitungsanlage notwendig ist. Dies ist dann der Fall, wenn eine zeitraubende Zwischenspeicherung nicht mehr akzeptiert werden kann oder der Datenanfall pro Zeiteinheit durch Handarbeit nicht mehr ökonomisch bewältigt werden kann.Entscheidend ist es, die wirklich vertretbare Forderung nach der Geschwindigkeit, mit der die Enddaten ermittelt werden müssen, mit dem Zeitbedarf der Probengewinnung, Probennahme, Probenaufbereitung abzustimmen. Ferner ist es wichtig, den Umfang der wirklich nötigen Daten auf das Mindestmaß zu reduzieren. Die anschließende Berechnung über Aufwand und Ergebnis der Datenverarbeitung in der analytischen Chemie kann dann die richtige Antwort auf das zu wählende System — Rechenschieber, Tischrechner, programmierter Tischrechner, Kleinstcomputer, Computer — geben. Beispiele dazu werden diskutiert.

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Summary Quantitative und qualitative analysis continue to be the two main fields of analytical chemistry, and analytical chemistry keeps moving forward in the direction of minimum-concentration analysis, thus being closely related to quantitative analysis.Structural analysis, which is of outstanding importance in organic chemistry, is a special form of qualitative analysis. Modern procedures include methods in which the data are gathered exclusively by hand, semi-mechanized methods using instrumental techniques (in which the hand and the head still play a predominant role) and, last but not least, fully mechanised techniques which are uneconomical unless the intermediate data are also processed by machine. The types of data processing, the complexity of the data obtained and the requirements to be met by the processing system are discussed from the point of view of industrial analysis with reference to classical and modern titration, gas chromatography, mass spectrometry and systems combining separation and structure-finding methods.Instrumental methods usually yield the information at much higher speed and in rather more concentrated form than classical procedures. It is now necessary to decide wether intermediate storage (magnetic tape] recording equipment with all its advantages) is still adequate or wether some on-line connection to a computer is required. The latter is a must when time-consuming intermediate storage is not acceptable or the amount of data obtained per unit time cannot be economically dealt with by hand.The important thing is to correlate the (really justifiable) demand for the speed of determining the final data to the time required for preparing, taking and processing the samples. Calculation of the expenditure incurred and the results of data processing can provide the right answer as to the equipment to be used, i. e. slide rule, calculating machine, programmed calculating machine, mini-computer or computer. Examples are discussed.

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Herrn Professor Dr. Steinhofer zum 60. Geburtstag gewidmet.