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     

Trace metal analysis of sediments and particulate matter in sea water by energy-dispersive X-ray fluorescence

Summary The capability of energy-dispersive X-ray fluorescence was investigated for fast and simple chemical analysis of trace elements in sediments and particulate matter in sea water. Nuclepore 0.4 m pore-size membranes are recommended as optimal filters for a straightforward collection of suspended material. The collection of suspended trace metals by filtration seemed to give a sufficiently homogeneous filter load (s% <2.5). Data are presented on the concentrations of K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Pb, Rb and Sr with a fair precision (s% < 5.6) and accuracy.

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Bestimmung von Metallspuren in Ablagerungen und Schwebstoffen von Meerwasser mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenfluorescenz

Zusammenfassung Ein Verfahren zur raschen und einfachen Analyse der Metallspuren wird vorgeschlagen. Zur Sammlung der Schwebstoffe werden als optimal Nuclepore-Membranen (Porengröße 0,4 m) empfohlen. Dabei wird eine ausreichend homogene Filterbeladung erhalten (s% < 2,5). Mit befriedigender Reproduzierbarkeit (s% < 5,6) und Richtigkeit wurden folgende Elemente bestimmt: K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Pb, Rb und Sr.

     

Ultrafast and Highly Selective Uranium Extraction from Seawater by Hydrogel‐like Spidroin‐based Protein Fiber

For the practical extraction of uranium from seawater, adsorbents with high adsorption capacity, fast equilibrium rate, high selectivity, and long service life are needed. Herein, a chimeric spidroin‐based super uranyl‐binding protein (SSUP) fiber was designed by fusing the gene of super uranyl‐binding protein (SUP) with the gene of spidroin. SUP endowed the SSUP fiber with high affinity and selectivity to uranium, and spidroin gave the SSUP fiber with high mechanical strength and high reusability. The wet SSUP fiber is a water‐rich hydrogel‐like structure, which provided abundant hydrophilic intermolecular space for the entrance of uranyl ions, and could accelerate the rate for uranium adsorption. In seawater, the SSUP fiber achieved a breakthrough uranium extraction capacity of 12.33 mg g^?1 with an ultrashort equilibration time of 3.5 days, suggesting that SSUP fiber might be a promising adsorbent for uranium extraction from the natural seawater.     

Analytik von Elementspuren in Meerwasser. III

Zusammenfassung Ausgehend von der Problematik der modernen Elementspurenanalytik von Meerwasser wird aufgezeigt, daß die Neutronenaktivierungsanalyse auf Grund ihrer inneren Struktur zur Überprüfung von anderen Meerwasser-Analysenverfahren — insbesondere von solchen, die an Bord von Forschungsschiffen zum Einsatz kommen — geeignet ist. Dazu ist allerdings die Lösung bestimmter Probleme notwendig. An Hand der bei der Aktivierung von Meersalz auftretenden Matrixeffekte wird gezeigt, daß die rein instrumentelle Anwendung der Neutronenaktivierungsanalyse in dem hier betrachteten Zusammenhang für eine begrenzte Anzahl von Elementen durchaus imstande ist, wertvolle Dienste zu leisten. Für eine Erweiterung des Spektrums der erfaßbaren Elemente ist allerdings die frühzeitige Abtrennung der von den Matrixelementen herrührenden Aktivitäten erforderlich. Hierzu wird ein spurenanalytisch bewertetes Trennverfahren vorgestellt, das die selektive Abtrennung der störenden Matrixaktivitäten erlaubt. Nach dem Abklingen von ³⁸Cl werden ²⁴Na/⁴²K durch Adsorption an speziell hergestelltem, hydratisierten Sb₂O₅ (HAP) mit hohen Dekontaminationsfaktoren separiert. Als problematisch erwies sich die anzuschließende ^80/82Br-Dekontamination auf der Basis einer Extraktion mit CCl₄. Während der Bestrahlung reagieren die im Meersalz vorliegenden Bromide mit organischem Material zu schwer extrahierbaren Species, so daß dadurch die ^80/82Br-Dekontamination unbefriedigend bleibt und die Nachweisgrenze der Elementspuren limitiert wird. Ein Zusatz von I^– vor der Bestrahlung unterbindet diese Reaktion und führt auch für ^80/82Br zu den erforderlichen Dekontaminationsfaktoren.Die mit dem entwickelten Verfahren zu erreichenden Nachweisgrenzen für die neutronenaktivierungsanalytische Bestimmung der Elementspuren wurden experimentell ermittelt und hinsichtlich der geplanten Anwendung in einer heißen Zelle für effektivere Bestrahlungsbedingungen hochgerechnet. Eine Gegenüberstellung dieser Daten mit Elementspurengehalten in Meerwasser verdeutlicht die Leistungsfähigkeit des Verfahrens.Herrn Prof. Dr. E. Blasius, meinem verehrten Lehrer, zum 60. Geburtstag gewidmet     

Semi-automated methods for the determination of particulate phosphorus in the marine environment

Summary After filtration of sea water through glass fiber filters, the filters with the residue are digested by heating with sulphuric acid and hydrogen peroxide. The following determination of phosphate is based on the formation of a phosphomolybdenum complex. It has been modified in such a way that the phosphorus content of the samples can be determined with a continuous-flow system with the TechniconAutoAnalyzer direct after digestion. Two methods are described for different sensitivities of 0.1–10mol P · l^–1.

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Halbautomatische Methoden zur Bestimmung von partikulärem Phosphor in Meerwasser

Zusammenfassung Der Rückstand bei Filtration von Meerwasser durch Glasfaserfilter wird mit Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid aufgeschlossen. Die anschließende Phosphatbestimmung basiert auf der Bildung eines Phosphormolybdän-Komplexes. Sie wurde modifiziert, so daß der Phosphor-Gehalt der Proben sofort nach Aufschluß mit dem Durchflußsystem des Technicon-AutoAnalyzers bestimmt werden kann. Zwei Methoden mit unterschiedlicher Empfindlichkeit (von 0,1–10mol P · l^–1) werden beschrieben.