Study of the effects of elements that form volatile hydrides on the determination of selenium by hydride generation atomic absorption spectrometry

Summary A study has been made of possible interferences upon the determination of selenium by hydride generation atomic absorption spectrometry (HGAAS), due to the presence of other hydride forming elements such as As, Ge, Bi, Te, Sn and Sb, and to a volatile element such as Hg. The interfering effects of these cations were determined at several concentration levels using sodium borohydride as the reductant and a commercially available semi-automatic system for the generation and the flameless combustion of the hydrides. It has been demonstrated that the determination of selenium by HGAAS is relatively free from interferences with regard to other elements that form volatile hydrides, except for tin and bismuth that strongly interfere.

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Einfluß von flüchtige Hydride bildenden Elementen auf die Selenbestimmung als Hydrid durch AAS

Zusammenfassung Bei der AAS-Bestimmung von Selen als Hydrid wurde der Einfluß der hydridbildenden Elemente As, Ge, Bi, Te, Sn, Sb sowie auch des flüchtigen Elements Hg untersucht. Die Untersuchungen wurden bei verschiedenen Konzentrationen mit Natriumborhydrid als Reduktionsmittel durchgeführt. Dabei wurde ein handelsübliches halbautomatisches System zur Erzeugung und flammenlosen Verbrennung der Hydride benutzt. Es zeigte sich, daß die Selenbestimmung bis auf die stark störenden Elemente Sn und Bi relativ frei von Beeinflussungen ist.

     

Extraction, quantitative gas chromatographic determination and gas chromatographic/mass spectrometric detection of ecgonine for identification of cocaine and its metabolites in urine

Summary Quantitative extraction studies from urine were carried out by addition of cocaine, benzoylecgonine, ecgonine methyl ester and ecgonine to urine samples. After hydrolysis to ecgonine the compounds were analyzed together. Ecgonine was isolated by a cation-exchange resin and purified by an anion-exchange resin. The quantitative determination was performed by GC after silylation with MSTFA. The recovery was 77% at a concentration of 150 g ecgonine/ml urine. A qualitative determination of ecgonine by GC/MS was possible up to the detection limit of 20 ng/ ml. The method can be applied for the detection of cocaine abuse.

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Extraktion, quantitative gas-chromatographische Bestimmung und gas-chromatographischer massenspektrometrischer Nachweis von Ecgonin zur Identifizierung von Cocain und seinen Metaboliten in Urin

Zusammenfassung Es wurden quantitative Untersuchungen zur Extraktion von Urin durchgeführt, dem Cocain, Benzoylecgonin, Ecgoninmethylester und Ecgonin zugesetzt wurden. Die Summe dieser Verbindungen kann über eine vorgeschaltete Hydrolyse zu Ecgonin indirekt bestimmt werden. Nach Hydrolyse wird Ecgonin an einem Kationenaustauscher isoliert und der Extrakt an einem Anionenaustauscher gereinigt. Die quantitative Bestimmung erfolgt gaschromatographisch nach Silylierung mit MSTFA. Dabei beträgt die Wiederfindungsrate 77% bei Konzentrationen von 150 g Ecgonin/ml Urin. Der qualitative Nachweis von Ecgonin durch GC/MS ist bis zu einer Nachweisgrenze von 20 ng/ml möglich. Damit eignet sich die Methode zum Nachweis einer Cocain-Einnahme im Urin.

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From the dissertation by U. Zerell, University of Bonn, 1986 (in preparation)     

Charakterisierung von Ionenaustauschern auf Kunstharzbasis durch Pyrolyse-Gas-Chromatographie

Zusammenfassung Die Pyrolyse-Gas-Chromatographie stark saurer Kationenaustauscher — Typ Dowex 50 W und Amberlite IR 120, 122 und 124 — und des schwach sauren Kationenaustauschers Amberlite IRC 50 führt zu gut reproduzierbaren Fingerprint-Spektren.Die Identifizierung einer großen Anzahl auftretender Pyrolyseprodukte geschieht einerseits durch Vergleich der Retentionszeiten mit denen von Testsubstanzen, andererseits mit Hilfe der Massenspektrometrie.Bei den stark sauren Kationenaustauschern ist die Zusammensetzung der Pyrolyseprodukte von der Korngröße und dem Beladungszustand abhängig. Bei den H⁺-Formen treten gegenüber den mit Metallionen beladenen wesentlich mehr schwefelhaltige Verbindungen und weniger Äthylvinylbenzol und Divinylbenzol auf. Mit steigender Ordnungszahl der Alkalielemente als Gegenion nimmt das Verhältnis m-Divinylbenzol/m-Äthylvinylbenzol zu.In den Pyrolyse-Gas-Chromatogrammen von Amberlite IRC 50 findet man bis auf CO₂ keine sauerstoffhaltigen Verbindungen. Der Einfluß des Beladungszustandes ist gering.Nach Vorliegen weiterer Untersuchungsergebnisse, besonders von anderen Austauschertypen, dürfte die Pyrolyse-Gas-Chromatographie eine geeignete Methode zur Charakterisierung von Ionenaustauschern auf Kunstharzbasis darstellen.Die Untersuchungen wurden im Rahmen des SFB 52 Analytik durchgeführt.     

Ein Beitrag zur Chemie des Sauerstoff-difluorids

Zusammenfassung Die Gasphasenreaktionen von Sauerstoff-difluorid mit Schwefeldioxid, Thionylfluorid und Schwefeltetrafluorid wurden untersucht, und die hauptsächlich gaschromatographisch bestimmten Reaktionsprodukte werden mitgeteilt. Die für diese Umsetzungen notwendigen relativ hohen Reaktionstemperaturen verhindern die Bildung von Substanzen mit einer Sauerstoff-Fluor-Bindung, so daß nur stabile und bereits bekannte Verbindungen gefunden wurden.     

Precise coulometric determination of uranium,plutonium and americium-application to small samples

Summary Isotopic dilution followed by mass spectrometry is currently used for the determination of microquantities of actinides, but for this method it is necessary to prepare certified solutions of isotopic diluents. The isotopes used are very expensive and often available only in small quantities. New methods have been developed for the accurate and precise determination of small amounts of uranium, plutonium and americium. By using controlled-potential coulometry 0.5eq of uranium and plutonium can be determined with a precision of 0.1% (coefficient of variation). For americium a constant-current coulometric titration allows the determination of 1eq with a precision of 0.3%. The equipment, coulometric cells and procedures are described. The results obtained for standard materials and comparisons with results from other analytical methods are given.

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Genaue coulometrische Bestimmung von Uran, Plutonium and Americium; Anwendung auf kleine Proben

Zusammenfassung Isotopenverdünnung und nachfolgende Massenspektrometrie werden laufend für die Bestimmung kleiner Mengen von Actiniden verwendet; dazu ist es aber notwendig, genaue Lösungen von Isotopen zur Verdünnung herzustellen. Die dazu verwendeten Isotopen sind sehr teuer und oft nur in sehr kleinen Mengen zu haben. Für die genaue Bestimmung kleiner Mengen Uran, Plutonium und Americium wurden neue Methoden ausgearbeitet. Unter Verwendung der potential-kontrollierten Coulometrie lassen sich 0,5eq Uran und Plutonium mit einer Genauigkeit von 0,1% (Variations-Koeffizient) bestimmen. Gleichstromcoulometrische Titration ermöglicht die Bestimmung von 1eq Americium mit einer Genauigkeit von 0,3%. Einrichtung samt coulometrischer Zellen und Arbeitsweise wurden beschrieben. Die mit Standardproben erzielten Resultate wurden mit den Ergebnissen anderer Verfahren verglichen.

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Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

Polarity of butylene and ethylene oxides copolymers

Summary The polarity of block copolymers of ethylene and butylene oxides was determined by reverse gas chromatography. The mathematical relationships correlating the polarity defined as polarity index or the ratio of retention time of polar agent to non-polar one with molecular mass of polyoxybutylene chain and the content of polyoxyethylene chain were derived and interpreted.

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Zusammenfassung Die Polarität von Blockcopolymeren des Äthylenoxids und Butylenoxids wurde mit der umgekehrten Gaschromatographiemethode bestimmt. Es wurden mathematische Abhängigkeiten hergeleitet und interpretiert, die die Polarität — definiert als Polaritätsindex oder als Verhältnis der Retentionszeiten des polaren Reagenz zum nichtpolaren — mit der Molekülmasse der Polyoxybutylenkette und dem Anteil der Polyoxyäthylenkette verbinden.

     

Zur naßchemischen Bestimmung von Bor und Niob im Stahl

Zusammenfassung Spektralphotometrische Bestimmungen von Bor und Niob im Stahl wurden beschrieben. Bor wird mit Fluorwasserstoffsäure und Nilblau A in einen Komplex übergeführt und gemessen. Eine Abtrennung des Bors ist nicht erforderlich. Die im Stahl üblicherweise enthaltenen Legierungs-elemente mit Ausnahme von Tantal stören nicht. Niob wird nach der Eisenextraktion mit Methyläthylketon mit PAR bestimmt. Störende Fremdionen werden mit ÄDTA und Pyridin maskiert. Die Abhängigkeit der Extinktion von den Maskierungsmitteln wurde untersucht. Verschiedene Aufschlußmöglichkeiten der Probe wurden diskutiert.

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On the wet-chemical determination of boron and niobium in steel

Summary The spectrophotochemical determination of boron and niobium in steel is described. Boron is converted, by means of hydrofluoric acid and Nile blue A, into a complex and measured. The alloying elements ordinarily found in steel do not interfere, with the exception of tantalum. Niobium, following the extraction of iron with methylethylketone, is determined by means of PAR. Interfering foreign ions are masked by means of EDTA and pyridine. The dependence of the extinction on the masking agents was investigated. Various opening up possibilies are discussed.

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Für die Unterstützung dieser Arbeit danken wir der Vereinigten Österreichischen Eisen- und Stahlwerke AG., Linz.     

A gas chromatographic method for the microdetermination of iodine

Summary Iodine was quantitatively converted by reaction with acetone to a form which was easily separated by gas chromatography and which was easily detected with an electron capture detector. Linear response of the detector was obtained for solutions which contained up to 1g/ml with an uncertainty of 8%. Milligram amounts of chloride or bromide andg amounts of iodide do not interfere. Amplification of the amount of reaction product and the determination of both iodine and iodide was accomplished by the addition of KIO₃.

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Zusammenfassung Jod wird quantitativ mit Aceton umgesetzt und läßt sich dann gaschromatographisch abtrennen und mit einem Elektroneneinfangdetektor nachweisen. Dessen Anzeige ist bis zu 1g/ml linear mit einer Unsicherheit von 8%. Milligrammengen Chlorid oder Bromid bzw. Mikrogrammengen Jodid stören nicht. Die Menge Reaktionsprodukt läßt sich vervielfachen. Die Bestimmung von Jod und Jodid wird durch Zusatz von Kaliumjodat zu Ende geführt.

     

Coprecipitation of silica with aluminum hydroxide

Summary The reaction between aqueous solutions of aluminum nitrate and sodium silicate was studied over a wide range of concentrations and pH values. Turbidity and precipitate volume measurements allowed solubility boundaries to be determined and the conditions to be defined for the formation of stable and unstable sols. The classification of the precipitates was made in terms of their colloidal stability correlated with particle charge measurements determined by electro-osmosis. The stability domains have been compared with previous work involving the interaction of aluminum salt solutions with preformed silica sols. The results were interpreted in terms of the solubilities of silica and alumina, respectively, of their interaction as oppositely charged sols, and of the possible formation of alumino-silicates.

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Zusammenfassung Die Reaktionen zwischen den wässerigen Lösungen von Aluminiumnitrat und Natriumsilikat wurden als Funktion von Lösungskonzentrationen und pH untersucht. Die Fällungsgrenzen sowohl wie die Stabilität der gefällten Systeme wurden durch Trübungsmessungen und Niederschlagvolumen bestimmt. Die Teilchenladungen wurden endo-osrnotisch ermittelt. Die Stabilitätsgebiete wurden mit den schon früher erhaltenen Resultaten bezüglich der Effekte von Aluminiumsalzen an Silica-Solen verglichen und in guter Übereinstimmung gefunden. Die neuen Daten wurden durch die Löslichkeit von Silica und Alumina, sowie durch die Wechselwirkungen der Sole entgegengesetzter Ladungen erklärt.

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With 7 figures

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Supported by Unilever Research Laboratory, Port Sunlight, England, and by the NSF Grant Eng. 75 08403.     

Simultane Bestimmung von N, Mg, Si, P und K in Pflanzenmaterial durch 14 MeV-Neutronenaktivierungsanalyse

Zusammenfassung Eine Methode zur simultanen Bestimmung von N, Mg, Si, P und K in Pflanzenmaterial wurde ausgearbeitet. Die Analysenproben wurden mit 14 MeV-Neutronen bestrahlt, die Gammaspektren mit einem NaJ(Tl)-Szintillationskristall gemessen und in einem Vielkanalanalysator gespeichert. Die Spektren wurden mit einem 16 K-Rechner quantitativ ausgewertet. Die Methode wurde mit einem NBS-Referenzmaterial überprüft, wobei sich eine gute Übereinstimmung zwischen den zertifizierten und den von uns ermittelten Elementkonzentrationen ergab.

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Simultaneous determination of N, Mg, Si, P and K in plant material by 14 MeV-neutron activation analysis

A method for the simultaneous determination of N, Mg, Si, P and K in plant material was worked out. The samples were irradiated with 14 MeV neutrons, -spectra were measured by means of a NaI(Tl) scintillation crystal and stored in a multi-channel analyzer. Quantitative evaluation was performed with a 16 K computer. Ten different plant material samples were analyzed and the method was checked with an NBS-reference material. The obtained concentration values were in good agreement with the certified data.

     

Trace analysis of toxic metals. II Determination of lead,mercury, cadmium and thallium in foods by amperometry and by atomic absorption spectrometry

Summary Vegetables, canned food, and marine fishes were analyzed for lead, mercury, cadmium and thallium by amperometry and by atomic absorption spectrometry. Masking agents were used in the amperometric titration procedure in order to determine the concentration of the individual metal ions. The results from these two methods have been compared and found to be in good agreement with each other.

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Spurenanalyse toxischer Metalle. II Bestimmung von Pb, Hg, Cd und Tl in Lebensmitteln durch Amperometrie und durch AAS

Zusammenfassung Gemüse, Konserven und Seefische wurden analytisch mit Amperometrie und AAS auf Pb, Hg, Cd und Tl untersucht. Um die Konzentration der einzelnen Metallionen zu bestimmen, wurden bei der amperometrischen Titration Maskierungsmittel verwendet. Die Ergebnisse der beiden Methoden stimmen gut überein.

     

Quantitative separation of traces of copper by electrodeposition and determination by electron probe microanalysis

Summary A combination of ion-exchange and micro-electrodeposition techniques permits the rapid separation of sub-microgram amounts of copper in a form suitable for determination with the electron probe microanalyser. Recoveries of 98% and standard deviations < 5% have been checked by other methods at the 10-g level.

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Zusammenfassung Eine Verbindung von Ionenaustausch und Elektrolyse ermöglicht die rasche Abscheidung von Submikrogrammengen Kupfer in einer für die Elektronenstrahlmikroanalyse geeigneten Form. Ausbeuten von 98% und Standardabweichungen von < 5% wurden mit anderen Verfahren im 10-g-Maßstab erwiesen.

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Presented at the VI. International Symposium on Microtechniques September 1970, Graz, Austria.     

Röntgenkleinwinkeluntersuchungen an reduzierten und reduziert-gedehnten Faserkeratinen

Zusammenfassung Es wurden Röntgenkleinwinkeluntersuchungen an reduzierten und reduziert-gedehnten Faserkeratinen durchgeführt. Nach der Dehnung von reduzierten Mohairfasern in 2.2.2-Trifluoräthanol spaltet der prominente Meridianreflex 3. Ordnung in zwei Reflexe auf, und nach der Dehnung von reduzierten und anschließend carboxymethylierten Mohairproben in Wasser wurde ein verzögerter --Übergang beobachtet. Diese Ergebnisse wurden mit den Dehnungsergebnissen von intakten Faserkeratinen verglichen und anschließend ausführlich diskutiert.

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Summary Low-angle X-ray investigations of reduced and reduced-extended keratin fibres have been performed. After the extension of reduced mohair fibres in 2,2,2-trifluoroethanol the 3rd order splits into two reflexions and after the extension of reduced and then carboxymethylated mohair fibres in water a retarded --transformation is observed. These findings were compared with earlier results obtained after the extension of intact keratin fibres and then discussed in detail.

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Mit 6 Abbildungen und 3 Tabellen

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Herrn Professor Dr.-Ing.Helmut Zahn zum 60. Geburtstag in Verchtung gewidmet.     

Ion-selective electrodes in organic functional group analysis: Microdetermination of hydrazines with the copper electrode

Summary A simple micromethod is described for the determination of hydrazines using the copper ion-selective electrode. The method is based on direct potentiometric titration of the sample in ammoniacal solution of pH 9.5±0.2 with copper(II) ions at room temperature. N-Shaped curves with well-defined inflections at 11 and 12 molar ratios are obtained. This is probably due to the formation of copper monohydrazinate and copper dihydrazinate complexes. Various alkyl and aryl hydrazines and hydrazine salts have been satisfactorily analyzed with an average recovery of 99.4% and a relative standard deviation of ±0.4%. The reaction of hydrazines with Fehling's solution followed by measuring the copper(I) oxide formed using the copper ion-selective electrode also has been investigated.

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Zusammenfassung Eine einfache Mikromethode zur Bestimmung von Hydrazinen mit einer kupferionen-selektiven Elektrode wurde beschrieben. Sie beruht auf der direkten potentiometrischen Titration in ammoniakalischer Lösung mit Cu(II)ionen bei pH 9,5±0,2 bei Zimmertemperatur. N-förmige Kurven mit gut ausgebildeten Spitzen bei Molverhältnissen 11 und 12 wurden erhalten, wahrscheinlich auf Grund der Bildung von Mono- bzw. Dihydrazinatkomplexen des Kupfers. Verschiedene Alkyl- und Arylhydrazine und deren Salze wurden zu 99,4% mit einer Standardabweichung von ±0,4% wiedergefunden. Die Reaktion der Hydrazine mit Fehlingscher Lösung wurde ebenfalls durch Messung des entstandenen Cu(I) mit der erwähnten Elektrode untersucht.

     

Critical concentrations of polymers in solutions according to measurements of the viscosity and specific surface area of aerogels resulting after sublimation of the solvent

Summary Critical concentrations of polystyrene and cyclolinear polyphenylsiloxane solutions corresponding to rising of structural networks have been determined by viscosity measurements and by measurements of specific surface of aerogels obtained by solvent sublimation. Theoretical and experimental values of critical concentrations coincide. Conditions for preparation of aerogels with developed surface by sublimation drying have been determined. Dependence of aerogel specific surface on polymer concentration in solutions shows distinct maximum at critical concentration found by viscosimetric method.

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Zusammenfassung Mit Viskositätsmessungen und mittels Bestimmung der spezifischen Oberfläche an Aerogelen, erhalten durch Sublimation des Lösungsmittels aus Lösungen Polymerer, wurde die Existenz einer kritischen Konzentration für Polystyrol und zyklisches lineares Polyphenylsiloxan festgestellt, hervorgerufen durch Aufbau struktureller Netzwerke.Theoretisch vorausgesagte und experimentell gefundene Werte für die kritischen Konzentrationen stimmen überein. Bedingungen für die Präparation von definierten Aerogelen mit durch Sublimationstrocknung erzielter Oberfläche wurden festgelegt. Die Abhängigkeit der spezifischen Oberflächen von Aerogel von der Polymerkonzentration in Lösung zeigt ein ausgeprägtes Maximum bei der kritischen Konzentration, die man aus den Viskositätsmessungen findet.

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With 19 figures and 3 tables     

Über das sogenannte „Hexahydrophenthiazin” und ähnliche Verbindungen

Es wurde festgestellt, daß bei der mehrfach in der Literatur beschriebenen Umsetzung von o-Aminothiophenol mit Cyclohexenoxyd in alkalischer Lösung nicht Hexahydrophenthiazin entsteht, sondern 2-Hydroxy-cyclohexyl-2-aminophenyl-sulfid. Wirkliches Hexahydrophenthiazin ist bisher unbekannt und aus der Literatur zu streichen. Die Untersuchungen und Richtigstellungen wurden auf eine Reihe von Derivaten des Hexahydrophenthiazins ausgedehnt.

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Mit 2 Abbildungen     

Identification of stilbene derivatives by paper and gas chromatography and paper eleetrophoresis

Summary Some stilbene derivatives have been identified by using paper chromatography in five different solvents systems, paper electrophoresis in two different electrolytes, and gas chromatography to detect cleavage products.

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Zusammenfassung Einige Stilbenderivate wurden chromatographisch mit fünf verschiedenen Lösungsmittelsystemen identifiziert, elektrophoretisch in zwei verschiedenen Elektrolyten und gaschromatographisch unter Nachweis der Spaltprodukte.

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Résumé On a identifié quelques dérivés du stilbène par Chromatographie sur papier dans 5 systèmes différents de solvants, par électrophorèse (sur papier) dans deux électrolytes différents et par Chromatographie en phase gazeuse pour déceler les produits de coupure.

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Dedicated to the 60th birthday of Prof. Dr.M. Jureek, Dr. Sc.     

Investigations on atomization mechanisms in hydride-generation atomic absorption spectrometry

Summary Experiments are carried out where hydrides are collected in a cold trap, revolatilized, and conducted into a heated quartz tube with a controlled stream of pure or mixed gases. In the presence of hydrogen, atomization proceeds via hydrogen radicals formed in the quartz tube in a rather restricted area. Lifetime of the analyte atoms is at least three orders of magnitude longer than that of the H radicals. In the absence of hydrogen the hydrides are thermally decomposed but only in part atomized. The species formed during the thermal decomposition, probably an oxide and/or the element, are retained in the heated quartz tube to essentially 100%. The deposited species can be re-volatilized and atomized in part when hydrogen enters the heated quartz tube at a later time.

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Untersuchungen über Atomisierungsmechanismen in der Hydrid-Atomabsorptionsspektrometrie

Zusammenfassung Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen die Hydride in einer Kühlfalle gesammelt, wieder verflüchtigt und mit einer kontrollierten Strömung reiner oder gemischter Gase in ein beheiztes Quarzrohr geleitet werden. In Gegenwart von Wasserstoff erfolgt die Atomisierung über H-Radikale, die sich in einer begrenzten Zone in dem Quarzrohr bilden. Die Lebensdauer der Analytatome ist mindestens drei Größenordnungen länger als die der H-Radikale. In Abwesenheit von Wasserstoff werden die Hydride thermisch zersetzt, aber nur teilweise atomisiert. Die bei der thermischen Zersetzung gebildete Substanz, wahrscheinlich ein Oxid oder das Element, verbleibt praktisch zu 100% in dem beheizten Quarzrohr. Die abgelagerte Substanz kann teilweise wieder verflüchtigt und atomisiert werden, sobald Wasserstoff in das beheizte Quarzrohr gelangt