Determination of sulphonamides in milk by HPLC with electrochemical detection

Summary A simple quantitative method for the analysis of the residues of sulphadiazine and sulphadimidine in milk is described. The method is based on a simple extraction step and high-performance liquid chromatography (HPLC) with electrochemical detection. The Chromatographic seperation is performed on a reversed phase column (RP-C2) and an aqueous eluent. With this analytical system 10 ng/ml can be detected. Recoveries of sulphonamides from milk are between 94.4% and 110% in the concentration range of 0.01–1.8 g/ml sample.

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Bestimmung von Sulfonamidrückständen in Milch mit Hilfe der HPLC und dem elektrochemischen Detektor

Zusammenfassung Es wird eine einfache Methode zum Nachweis von Sulfonamidrückständen in Milch am Beispiel von Sulfadiazin und Sulfadimidin beschrieben, mit der noch Rückstandsmengen von 10 ng/ml erfaßbar sind. Das Verfahren besteht aus einem einfachen Aufreinigungsschritt, der Trennung der Rückstände auf einer Umkehrphase (RP-C2) und der Detektion mit einem elektrochemischen Detektor. Die Wiederfindungsraten liegen zwischen 94,4% und 110% für einen Konzentrationsbereich von 0,01–1,8 g/ml Untersuchungsmaterial.

     

Multielement analysis of water residue: A PIXE measurement

Summary A multielement PIXE method has been developed to analyse water residue obtained by evaporation technique. In this analysis, 250 ml of water sample mixed with 200 mg of cellulose powder is evaporated on steam bath in a platinum dish. From the residue thus obtained standard pellets are made for proton irradiation to excite characteristic X-rays. Proton irradiations were performed with 2.5 MeV beams with 20 nA intensity and the characteristic X-rays were detected with a high resolution Si(Li) detector and processed by standard electronics. A synthetic standard of cellulose matrix for concentration calibration was prepared by adding different elements from atomic absorption standards and homogeneously mixing them with the matrix with methanol.Using the present methodology, for a 20 C irradiation, it is possible to analyse quantitatively 10–15 different elements (K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Sr, Pb, etc.) in water samples. The procedure thus developed has been applied to study the concentration profiles of heavy elements in the municipal water supplies in the city of Dhaka and the results are compared with recommended levels of heavy elements in drinking water. Various aspects of the method and the implications of the data reported here have been discussed.

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Multielement-Analyse von Wasserrückständen: PIXE-Messung

Zusammenfassung 250 ml des Wassers wurden mit 200 mg Cellulosepulver gemischt und eingedampft. Aus dem Rückstand wurden Tabletten für die Protonenbestrahlung gepreßt. Die Bestrahlung wurde mit 2,5 MeV und 20 nA durchgeführt; die charakteristischen Röntgenstrahlen wurden mit Hilfe eines hochauflösenden Si(Li)-Detektors gemessen und elektronisch aufgearbeitet. Synthetische Standards für die Cellulosematrix wurden aus AAS-Standards hergestellt (Mischung mit Methanol). Mit dem beschriebenen Verfahren konnten bei 20-C-Bestrahlung 10–15 verschiedene Elemente (K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Sr, Pb, u.a.) in Wasserproben bestimmt werden. Die Methode wurde zur Untersuchung der Konzentrationsprofile von Schwermetallen im Leitungswasser der Stadt Dhaka eingesetzt, die mit den für Trinkwasser empfohlenen Konzentrationen verglichen wurden. Verschiedene Gesichtspunkte des Verfahrens und der erhaltenen Resultate werden diskutiert.

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This research was supported in part by the International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria     

Inversvoltammetrische Bestimmungen von Blei, Cadmium, Kupfer und Zink in Grundwasser und Leitungswasser

Zusammenfassung Die inverse Voltammetrie ist für Schwermetallbestimmungen in Grund- und Leitungswasser geeignet. Das wird durch die Qualitätskriterien der Werte und den Vergleich mit atomabsorptionsspektrometrischen Messungen gezeigt. Beim Grundwasser tritt die Art der Probenahme als wichtige Einflußgröße hervor. Stagniertes Wasser in Hausinstallationen zeigt bis zu 10fache Konzentrationen, verglichen mit den durch kräftiges Abfließen erreichbaren Minimalwerten. Die Wassertemperatur ist hierfür eine gute Beurteilungshilfe.

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Determination of lead, cadmium, copper and zinc in ground water and tap water by anodic stripping voltammetry

Summary Heavy metals in ground water and tap water can be determined by differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). This is shown by the quality criteria of the results and by comparison with AAS values. Concentrations down to 0.1 g/l are detectable. The way of sampling turns out to be quite important for ground water results. Heavy metal content in tap water is influenced by the retention time in the domestic pipes. Stagnation values are up to ten times the minimum concentration measured after heavy discharge. Water temperature is shown to be a good criterion for heavy metal concentration in that case.

Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Multielement-standards for determination of trace elements in water by neutron activation

Summary For the determination of trace elements in water by neutron activation (NAA) two multielement-standards on the basis of calcium carbonate were prepared by freeze-drying from solutions after addition of calcium carbonate. Homogeneity was certified by NAA, and the content was tested by atomic absorption (AAS), NAA and X-ray fluorescence analysis (XFA). The multielement-standards were applied for trace element determination in standardized water samples and in Rhine water. Comparison with a monoelement-standard (iron) and with AAS showed good agreement of the results.

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Multielement-Standards für die Bestimmung von Spurenelementen in Wasser durch Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Zwei Multielement-Standards auf Basis von Calciumcarbonat wurden durch Gefriertrocknung von Lösungen nach Zusatz von CaCO₃ hergestellt. Die Homogenität wurde durch NAA bewiesen und der Gehalt durch AAS, NAA und Röntgenfluorescenz geprüft. Die Standards wurden für die Spurenelementbestimmung in standardisierten Wasserproben und in Rheinwasser angewendet. Vergleiche mit einem Monoelement-Standard (Eisen) und der AAS zeigten gute Übereinstimmung der Ergebnisse.

     

Beitr?ge zur Entwicklung der spektrographischen Mikroanalyse

Zusammenfassung Die Entwicklung der spektrographischen Methoden mit dem Zerstäuben von Lösungen und über Preßelektroden zur Bestimmung zahlreicher Elemente aus kleinen Probemengen — wie sie z.B. als Rückstände nach der Isolierung von Einschlüssen in Stahl anfallen — wird beschrieben. Während der letzten 20 Jahre zeigt sich dabei eine signifikante Verkleinerung der hierzu benötigten Probemenge bei gleichzeitiger Erhöhung der Nachweisempfindlichkeit der Methoden. Jetzt ist es möglich, die quantitative Bestimmung vieler interessierender Elemente mit nur 10–20 g einer oxidischen Probesubstanz nach Schmelzaufschluß und einfacher Vorbereitung mit Hilfe der Laser-Mikrospektrographie ohne Verlust an Genauigkeit durchzuführen.Für die praktische Durchführung der Versuche und zahlreiche Anregungen sind wir Herrn H. Grote zu Dank verpflichtet.     

Separation of heavy metals, in particular uranium, from sea water by use of anchor groups of high selectivity

Summary 2-Hydroxophenyl-(2)-azonaphthol (Hyphan) shows high selectivity for heavy metals which is deduced from the distribution coefficients. Various exchangers containing Hyphan as anchor group are used in batch experiments for the separation of heavy metals from sea water. One gram of them is shaken with 200 ml of sea water successively. Thereby, 90–100% of Fe, Ni, Cu, Pb, Zn and U which are dissolved in sea water, are separated. The distribution coefficients for these elements are also found from these experiments to be > 10⁴ ml/g.

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Abtrennung von Schwermetallen, insbesondere Uran, aus Meerwasser mit Hilfe von Ankergruppen hoher SelektivitätI. Diskontinuierliche Versuche

Zusammenfassung 2-Hydroxyphenyl-(2)-azonaphthol (Hyphan) hat eine hohe Selektivität für Schwermetalle, wie aus den Verteilungskoeffizienten hervorgeht. Verschiedene Austauscher mit Hyphan als Ankergruppe werden in diskontinuierlichen Versuchen für die Abtrennung von Schwermetallen aus Meerwasser eingesetzt. 1 g dieser Austauscher wird in aufeinanderfolgenden Experimenten mit jeweils 200 ml Meerwasser geschüttelt. Dabei werden 90–100% der im Meerwasser gelösten Mengen an Fe, Ni, Cu, Pb, Zn und U abgetrennt. Für die Verteilungskoeffizienten dieser Elemente folgen aus diesen Experimenten ebenfalls Werte von Kd>10⁴ ml/g.

     

Universal 5-min on-line method for extracting and isolating pesticide residues and industrial chemicals

Summary A new method for the extraction of pesticide residues and industrial chemicals with acetone is discussed. The extraction and partition steps are combined into one step by saturating the extraction solvent with NaCl and simultaneously driving away the water by dichloromethane. The organic phase, the volume of which is now independent of the original water content, is further dried with Na₂SO₄ and evaporated for GC- and LC-analysis.

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Universelle 5-Min-On-Line-Methode zur Extraktion und Isolierung von Pesticidrückständen und Industriechemikalien

Zusammenfassung Eine neue Methode zur Extraktion von Pesticidrückständen und Industriechemikalien wird beschrieben. Die Extraktion mit Aceton, die Verteilung dieser Verbindungen in die wässerige organische Phase durch Natriumchlorid und das Entfernen des Wassers aus der wässerigen organischen Phase durch Dichlormethan erfolgen in einem Schritt. Die organische Phase, deren Volumen nun vom Wassergehalt der Probe unabhängig ist, wird mit Na₂SO₄ getrocknet und zur GC- und LC-Analyse eingeengt.

     

Trace analysis of ioxynil and bromoxynil using HPLC with electrochemical and UV detection

Summary A method for the determination of residues of bromoxynil and ioxynil in barley matrices is described. Samples are extracted with acetone; partition between water and chloroform/dichloromethane, gel permeation chromatography on a polystyrene-divinylbenzene gel and liquid chromatography on nitrile-modified silica are used for clean up of the sample extracts.The compounds are determined by reversed phase HPLC with electrochemical and UV-detection.Determination limits are in the range of 50 ppb.

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Spurenanalyse von Ioxynil and Bromoxynil unter Verwendung von HPLC mit elektrochemischer und UV-Detektion

Zusammenfassung Eine Methode für die Bestimmung von Rückständen von Bromoxynil und Ioxynil in Gerstenmatrices wird beschrieben. Die Proben werden mit Aceton extrahiert; Verteilung zwischen Wasser und Chloroform/Dichlormethan, Gelchromatographie an Polystyrol-Divinylbenzol-Gel und Flüssigkeitschromatographie an nitrilmodifiziertem Kieselgel werden zur Reinigung der Extrakte verwendet. Die Verbindungen werden mittels Umkehrphasen — HPLC mit elektrochemischer und UV-Detektion bestimmt. Die Bestimmungsgrenzen liegen bei 50 ppb.

     

Determination of methomyl and methomyl-oxime in fruit crops and water by HPLC

Summary A simple and specific quantitative HPLC method for the analysis of methomyl residues in fruit crops and water is described. The method is based on simple extraction steps, high-performance liquid chromatographic separation using a reversed phase column (RP-C₁₈) and UV detection. With this analytical system, methomyl residues at 1 ng/g level can be detected. This approach allows also the simultaneous determination of methomyl and its degradation product methomyl-oxime. This is possible either by using the UV detector at 233 nm or by using both the UV- and the electrochemical detectors in series. Using this combined detection system, it was possible to determine methomyl at the 1 ng/ml level and methomyl-oxime at the 100 pg/ml level in water. Recovery rate in the range of 0.01–1 g/g is 101.4±6% in fruit crops (apples) and 93.7±4% in water.

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Bestimmung von Methomyl und Methomyl-oxim in Obst und Wasser mit Hilfe der HPLC

Zusammenfassung Es wird eine hochleistungs-flüssigkeits-chromatographische Methode zur quantitativen Bestimmung der Methomylrückstände in Obst und Wasser beschrieben, mit der noch Rückstandsmengen von 1 ng/g (ppb) erfaßbar sind. Das Verfahren besteht aus einem Extraktionsschritt, Aufreinigungsschritt, der Trennung der Rückstände auf einer Umkehrphase (RP-C₁₈) und der UV-Detektion. Die Methode ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung von Methomyl und seinem Hydrolyseprodukt (Methomyl-oxim) durch die Anwendung des UV-Detektors allein oder durch zusätzliche elektrochemische Detektion. Durch diese Schaltanordnung wurden Konzentrationen von 1 ng/ml Methomyl und 100 pg/ml (ppt) Methomyl-oxim in Wasser bestimmt. Die Methode gestattet im Bereich von 0,01–1 g/g eine Wiederfindungsrate von 101,4±6% in Obst (Äpfel) und 93,7±4% in Wasser.

     

Water analysis by Zeeman atomic absorption spectrometry

Summary The determination of trace element concentrations in fresh and marinewaters presents many difficulties because the quantities generally found are below ppb. It is possible to achieve such low detection limits by extraction followed by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization, provided errors due to non-specific absorption are eliminated as completely as possible. The employment of the Zeeman effect gave a mean for effective correction.The techniques selected for the determination of trace metallic elements are based on the analysis of dry residues for fresh waters and on extraction by organic solvents or ion-exchange resins for fresh and marine waters. In the case of brines, some elements are determined directly, making the Zeeman correction and employing a modifier of the matrix.

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Wasseranalyse mit der Zeeman-AAS

Zusammenfassung Die Bestimmung von Elementspuren in Süß- und Meereswasser bietet Schwierigkeiten, da die Konzentrationen unter dem ppb-Bereich liegen. Solche niedrigen Nachweisgrenzen lassen sich durch Extraktion mit nachfolgender AAS mit elektrothermischer Atomisierung erreichen, vorausgesetzt, daß Fehler durch nicht-spezifische Absorption möglichst eliminiert werden. Dazu wurde der Zeeman-Effekt benutzt. Das beschriebene Verfahren beruht auf der Analyse von Trockenrückständen bei Süßwasser bzw. der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln oder Ionenaustauschern bei Süß- und Meereswasser. Im Falle von Solen können einige Elemente direkt mit Hilfe von Zeeman-Korrektur und Matrixmodifizierung bestimmt werden.

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Lecture given at the Collogium on the Analysis of Solids by AAS, Wetzlar, October 8–10, 1984     

Analytik von Elementspuren in Meerwasser. I

Zusammenfassung Mit Hilfe von Radiotracern wird die Eignung der Dithiocarbamatfällung von Schwermetallspuren aus wäßrigen, alkalibelasteten Lösungen für die Herstellung von RFA-Meßproben anhand von Ausbeute- und Homogenitätsuntersuchungen demonstriert.Die Membranfiltration der Niederschläge liefert dabei beaufschlagte Filter, die direkt mit Hilfe der radionuklidangeregten RFA vermessen werden können.Die Elution von mit Dithiocarbamatkomplexen beaufschlagten Membranfiltern bzw. damit beladenen Chromosorbsäulen liefert Lösungen, aus denen die Elementspuren mit Hilfe von Spezialmethoden der RFA bestimmt werden können. Dies gilt insbesondere für die Herstellung von Meßproben für die RFA mit totalreflektierendem Probenträger.Potentielle Anwendungsbereiche der untersuchten Verfahren liegen im Bereich der Elementspurenbestimmung in biologischen Flüssigkeiten und insbesondere in der Wasseranalytik.

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Analysis of trace elements in sea water. ITracer studies on the development of trace analytical procedures for the multielement determination of heavy metals in aqueous solutions by variants of the energy dispersive X-ray fluorescence analysis

Summary The suitability of dithiocarbamate precipitation of heavy metal traces out of aqueous, alkali loaded solutions for the preparation of measuring samples for X-ray fluorescence analysis (XRF) is demonstrated by investigation of yield and homogeneity with the help of radio tracers. Membrane filtration of the precipitates results in carbamate loaded filters, which can be directly measured by radioisotope excited XRF.The elution of the membrane filters or of dithiocarbamate complex loaded chromosorb-columns, respectively, yields solutions, out of which the element traces can be determined by special XRF-methods. This especially applies to the preparation of measuring samples for XRF with totally reflecting sample supports. Potential fields of application for the investigated procedure are the determination of trace elements in biological liquids and especially water analysis.

Herrn Prof. Dr. K. H. Lieser zum 60. Geburtstag gewidmet     

Automated turbidimetric determination of sulphate in surface, ground and domestic water by flow-injection analysis

Summary A simple, modified, automated method for the turbidimetric determination of sulphate in surface, ground and domestic water, based on the principles of the flow-injection technique, is described. The one loop of a two-position sampling valve is used to sample an alkaline buffer-EDTA solution, alternated with water samples on the other loop. This ensures that the residual precipitate, coating the walls of the flowcell, is redissolved and the system kept clean. The method is suitable for the analysis of sulphate at a rate of up to 60 samples per hour with a coefficient of variation of better than 0.95 %.

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Automatisierte turbidimetrische Bestimmung von Sulfat in OberflÄchen-, Grundund Leitungswasser mit Hilfe der Flie\-Injektions-Analyse

Zusammenfassung Eine automatisierte einfache Modifikation der turbidimetrischen Sulfatbestimmung in OberflÄchen-, Grund- und Leitungswasser mit Hilfe der Flie\-Injektion wird beschrieben. Dabei wird die eine Schleife eines Zweierventils zur Entnahme einer alkalischen EDTA-Pufferlösung, die andere Schleife damit abwechselnd für die Wasserproben verwendet. Dadurch wird ein Niederschlag, der sich an den WÄnden der Durchflu\zelle ansetzt, aufgelöst und somit das System sauber gehalten. Das Verfahren eignet sich zur Sulfatanalyse mit einer Geschwindigkeit von 60 Proben je Stunde bei einem Variationskoeffizient von <0,95%.

     

Determination of lead in geological and biological materials by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary Serious systematic errors inherent in the determination of lead in geological and biological samples by flameless atomic-absorption spectrometry are demonstrated. The reduced absorption of lead is due to partial interaction with alkaline, alkaline-earth and iron chlorides during the atomization stage. Incomplete dissociation of the volatile monochloride of lead in the gaseous phase reduces the absorption signal. An addition of 20% hydrogen to nitrogen (purge gas) diminishes signal suppression by removing the chlorine in form of volatile HCl. The detection limit is about 0.6 ppm in rocks and about 0.3 ppm in plant materials. Depending on the content in the samples the relative standard deviation is between 1 and 12%. The accuracy of the method was tested on 39 international standard reference samples.

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Bestimmung von Blei in geologischen und biologischen Materialien durch AAS mit der Graphitrohrküvette

Zusammenfassung Schwerwiegende systematische Fehler bei der Bestimmung von Blei in geologischen und biologischen Materialien mit der Graphitrohrküvette werden aufgezeigt. Die Reaktion von Blei mit Alkali-, Erdalkali- und Eisenchloriden während der Atomisierungsphase führt zur Bildung von Bleimonochlorid, das nur unvollständig dissoziiert und eine Signalunterdrückung zur Folge hat. Ein Zusatz von 20% Wasserstoff zu Stickstoff als Spülgas vermindert die Signalunterdrückung, indem überschüssiges Chlor als Chlorwasserstoff entfernt wird. Die Nachweisgrenze liegt bei ca. 0,6 ppm für Gesteine und bei ca. 0,3 ppm für Pflanzenmaterialien. Je nach der Konzentration beträgt die relative Standardabweichung 1–12%. Die Genauigkeit der Methode wurde an 39 internationalen Standardreferenzproben überprüft.

     

Trennung von Organophosphor-Pestiziden und ihren Metaboliten auf Glaskapillarsäulen

Zusammenfassung Organophosphor-Pestizide wurden als Rückstände in pflanzlichen Lebensmitteln an einer 25 m langen Dünnfilm-Glaskapillare mit DEGA getrennt. Die gute Trennleistung der Kapillare, die sich auch an Gemischen von Metaboliten und Isomeren zeigte, emöglichte in Verbindung mit einem phosphor-spezifischen, thermionischen Detektor die sichere Identifizierung der Rückstände bis zu 0,05 mg/kg.

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Separation of organophosphorus pesticides and their metabolites by glass-capillary gas chromatography

Summary Organophosphorus pesticide residues in plant material were separated by means of an open tubular column (25 m length) coated with DEGA. High separation performance was obtained even for metabolites and isomers. Residues could be safely identified down to 0.05 mg/kg with alkali flame thermionic detection.

     

Selective preconcentration of copper from aqueous solution by using kerateine gel

Summary A selective preconcentration technique for copper using the kerateine gel is described. The gel is prepared by partial oxidation of kerateine which is obtained by reducing the disulphide bonds of wool fiber. Copper is selectively adsorbed on the gel at pH 3.5. It is eluted with 3 M hydrochloric acid and is determined by atomic-absorption spectrometry. This method has been applied to the determination of copper in river water.

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Selektive Anreicherung von Kupfer aus wäßriger Lösung mit Hilfe von Keratein-Gel

Zusammenfassung Ein selektives Anreicherungsverfahren für Kupfer mit Hilfe von Keratein-Gel wurde ausgearbeitet. Das Gel wird durch teilweise Oxidation von Keratein hergestellt, das aus Wollfaser durch Reduktion der Disulfidbindungen gewonnen wird. Kupfer wird bei pH 3,5 selektiv an diesem Gel adsorbiert und kann mit 3 M Salzsäure eluiert werden. Die Bestimmung erfolgt mit Hilfe der AAS. Das Verfahren kann zur Kupferbestimmung in Flußwasser angewendet werden.

     

Microanalysis of corrosion films on metal surfaces by Raman spectroscopy

Summary The chemical composition of corrosion films on the surface of metals used in electrical microrelays has been studied by Raman spectroscopy. On the surface of a zinc coated armature one formate species could be detected whereas on the surface of a spring composed of a copper-nickel-zinc alloy the formation of two different formate species was observed. The above formate formation resulted from contamination of the used lubricant by formic acid.

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Mikroanalyse von Korrosionsfilmen auf Metalloberflächen mit Hilfe der Raman-Spektroskopie

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Korrosionsfilmen auf der Oberfläche von Metallen aus elektrischen Mikrorelais wurde mit Hilfe der Ramanspektroskopie untersucht. Auf der Oberfläche eines verzinkten Ankers wurde Formiat festgestellt und auf der Oberfläche einer Feder aus einer Kupfer-Nickel-Zink-Legierung wurden zwei verschiedene Arten Formiat nachgewiesen. Die Bildung dieser Formiate ergab sich aus der Verunreinigung eines Schmiermittels mit Ameisensäure.

     

Spektrochemische Analysen mit einer Glimmentladungslampe als Lichtquelle

Zusammenfassung Für die Analyse nichtleitender pulverförmiger oder pulverisierbarer Proben wird die Glimmentladungslampe nach Grimm [9,10] vorwendet. Die Proben werden mit einer leitenden Substanzmeist Kupferpulver — gemischt, zu Tabletten gepreßt, in der Glimmlampe durch Kathodenzerstäubung abgebaut und ihre Spektren in der Entladung angeregt. Bei genügend feinkörniger Struktur haben wechselnde physikalische und chemische Beschaffenheit keinen merkbaren Einfluß auf die Analysenresultate. Für die Eichung kann daher eine einzige synthetische Probe verwendet werden, die aus Calciumcarbonat und Oxiden, unter Umständen auch mit Sulfat und Phosphat gemischt und je nach Bedarf mit Calciumcarbonat verdünnt wird. Bestimmt werden die Elemente Si, Ca, Mg, Mn, Fe, Al, Ti, Na, K, P, S und C. Hierauf läßt sich eine Universalmethode zur Bestimmung der Hauptbestandteile in nichtleitenden Substanzen wie Gesteinen, Mineralien, Erzen, Schlacken, Gläsern und Zement gründen, die genau und richtig ist und bei einfacherer Probenvorbereitung eine Reihe von Vorteilen gegenüber den hierfür sonst üblichen Methoden der Röntgenfluorescenzspektroskopie besitzt.Herrn Prof. Dr. H. Specker zum 60. Geburtstag gewidmet.