Sterisch gehinderte Stickstoffbasen zur selektiven Extraktion von Silber

Zusammenfassung Lösungen von sterisch gehinderten Pyridinbasen wie 4-Octadecylthio-2,6-dimethylpyridin (= Lut-S-18 = III) und anderen sterisch gehinderten aliphatischen (und cycloaliphatischen) Stickstoffbasen in Heptanon-3 werden für die radiochemisch verfolgte Extraktion von Silber(I)-Ionen aus wäßriger Lösung eingesetzt. In Gegenwart von 0,5 M NaNO₃ extrahiert die Pyridinbase Lut-S-18 im pH-Bereich 5–10 bis zu 88% des Silbers in einem einzelnen Extraktionsschritt. Das Extraktionsmittel Lut-S-18 ist selektiv für Silber in dem Sinne, daß unter den genannten Bedingungen die Aquokationen Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ und Zn²⁺ nur in sehr geringem Ausmaß extrahiert werden. Die Rückextraktion des Silbers aus der organischen Phase kann leicht mit verdünnter Ammoniak-Lösung durchgeführt werden. Die Amine 3-Amino-2,4-dimethylpentan und 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin sind auch gute Extraktionsmittel für Silber, aber sie wirken weniger selektiv.

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Sterically hindered nitrogen bases for the selective extraction of silver

Summary Heptanone-3 solutions of sterically hindered pyridine bases such as 4-octadecylthio-2,6-dimethylpyridine (= Lut-S-18=III) and of other sterically hindered aliphatic (and cycloaliphatic) nitrogen bases are used for the radiochemically monitored extraction of silver(I) ions from aqueous solution. In the presence of 0.5 M NaNO₃ the pyridine base Lut-S-18 extracts up to 88% of the silver in a single extraction step in the pH range 5–10. The extraction agent Lut-S-18 is selective for silver in the sense that under the conditions described the aquo cations Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, and Zn²⁺ are extracted to a very minor extent only. Back extraction of the silver from the organic phase is easily achieved with dilute ammonia solution. The amines 3-amino-2, 4-dimethylpentane and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine are also good extraction agents for silver, but they are less selective.

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Herrn Prof. Dr. K. H. Lieser zum 65. Geburtstag gewidmet

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Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Verband der Chemischen Industrie e.V. für Unterstützung sowie der Firma E. Merck, Darmstadt, für Zusammenarbeit. Die Durchführung der radiochemischen Messungen wurde durch das Entgegenkommen der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. K. H. Lieser wesentlich erleichtert. Einige der aliphatischen Stickstoffbasen wurden freundlicherweise von der Fa. Hüls zur Verfügung gestellt.     

Solvent extraction and spectrophotometric determination of titanium (IV) with 3-phenyl-3-methyl-2-mercaptopropenoic acid by use of the synergistic effect of pyridine

Summary The distribution equilibria of 3-phenyl-3-methyl-2-mercaptopropenoic acid (PhMMP), pyridine and the titanium (IV)-PhMMP complex in the presence of pyridine have been studied in the chloroform-water system. An extraction-photometric method for the determination of micro amounts of titanium has been developed. The synergistic effect of pyridine, and the influence of pH, the reagent concentration and the presence of electrolytes and masking agents on the equilibrium have been determined. From slope analysis of the distribution curves, the composition of the extracted species has been found to be Ti(OH)₂(HR)₂·py. The complex is extracted quantitatively. Beer's law is obeyed over the range 0.09–4.30g/ml titanium (IV) and the molar absorptivity is 1.30×10⁴1·mole^–1·cm^–1 at 447 nm. The method has been applied to the determination of titanium in ceramics.

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Über die Extraktion und spektrophotometrische Bestimmung von Titan(IV) mit 3-Phenyl-3-methyl-2-mercaptopropensäure mit Hilfe der synergistischen Wirkung des Pyridins

Zusammmenfassung Das Verteilungsgleichgewicht von 3-Phenyl-3-methyl-2-mercaptopropensäure (PhMMP), Pyridin und Titan-PhMMP-Komplex in Gegenwart von Pyridin wurde in einem Wasser-Chloroform-System untersucht. Eine extraktionsphotometrische Methode für die Bestimmung von Mikromengen Titan(IV) wurde ausgearbeitet. Die synergistische Wirkung des Pyridins sowie der Einfluß des pH, des Reagens und der Gegenwart von Elektrolyten und maskierenden Reagenzien in der wäßrigen Phase auf das Gleichgewicht wurden bestimmt. Aus der Richtung der Verteilungskurven wurde für den extrahierten Komplex die Zusammensetzung Ti(OH)₂(HR)₂·py ermittelt. Der Komplex wird quantitativ extrahiert. Das Beersche Gesetz ist von 0,09–4,30g·ml^–1 Ti(IV) erfüllt, der molare Absorptionskoeffizient ist 1,13·10⁴1·mol^–1·cm^–1; die Sandell-Empfindlichkeit beträgt 3,7ng·cm^–2 bei 447 nm. Diese Methode wurde für die Bestimmung von Titan in keramischem Material verwendet.

     

Standard potentials of the silver,silver bromide electrode and the thermodynamic properties of hydrobromic acid in 1,2-dimethoxyethane and its aqueous mixtures

The standard potentials of the silver, silver bromide electrode have been determined in 1,2-dimethoxyethane (DME) and in nineteenDME + water solvents from the e.m.f. measurements of cells of the type Pt|H₂(g, 1 atm)|HBr (m), solvent|AgBr|Ag at intervals of 5°C from 5 to 45°C. The molality of HBr covered the range from 0.01 to 0.1 mol kg^–1. In solvents of highDME content, where the dielectric constant is small, it was necessary to correct for ion-pair formation. The temperature variation of the standard potential has been used to evaluate the standard thermodynamic functions for the cell reaction, and the standard quantities for the transfer of HBr from water to the respective solvents. The results have been discussed both in relation to the acid-base nature of the solvent mixtures and also their structural effects on the transfer process.

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Standardpotentiale der Silber, Silberbromid-Elektrode und thermodynamische Eigenschaften von H Br in 1,2-Dimethoxyethan und 1,2-Dimethoxyethan—Wasser-Mischungen

Zusammenfassung Die Standardpotentiale der Silber, Silberbromid-Elektrode wurden in 1,2-Dimethoxyethan (DME) und in 19 verschiedenenDME—Wasser-Gemischen aus EMK-Messungen der Zelle Pt|H₂(g,1 atm)|HBr (m), Lsgsm.|AgBr|Ag in Temperaturintervallen von 5°C zwischen 5 und 45°C bestimmt. Die Molalität von HBr deckte den Bereich von 0,01 bis 0,1 mol kg^–1. Bei Lösungen mit höheremDME-Gehalt — und damit niedrigen Dielektrizitätskonstanten —war es nötig, für die Bildung von Ionenpaaren eine Korrektur einzuführen. Über die Temperaturvariation wurden die thermodynamischen Größen für die Zellenreaktion und die Standardgrößen für den Transfer von HBr aus Wasser in das jeweilige Lösungsmittel bestimmt. Die Ergebnisse werden sowohl im Zusammenhang zur Säure-Base-Natur de Lösungsmittelmischungen als auch in bezug auf strukturelle Effekte im Transferprozeß diskutiert.

     

Bestimmung von Spurenelementen in Silber und Silberverbindungen nach Abtrennung der Matrix

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur Spurenbestimmung in Reinstsilber und Reinstsilberverbindungen beschrieben, das besonders für Routineanalysen geeignet ist. Das Verfahren beruht auf der hochselektiven Abtrennung des Matrixelementes von sämtlichen elektropositiveren Begleitspuren durch Reduktion mit Ameisensäure aus salpetersaurer Lösung, wobei das Silber als Amalgam abgeschieden wird. In der Spurenanreicherungslösung werden die für die Reinheitskontrolle von Silber und dessen Verbindungen wichtigsten Begleitelemente Pb, Cu, Cd, Zn amalgamvoltammetrisch, Tl, Ga, In, Fe, Ni, Mn flammenspektrometrisch und As photometrisch bestimmt. Die relativen Standardabweichungen liegen zwischen 2 und 13%, die Nachweisgrenzen zwischen 10^–6 und 10^–5%. Die prinzipiellen Möglichkeiten der Bestimmung weiterer Elemente sowie der Anwendung anderer Bestimmungsmethoden werden erörtert.über bisher bekannte Verfahren zur Spurenbestimmung in Silber wird berichtet.

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Summary A method for the determination of trace amounts of metallic impurities in high-purity silver and silver salts is described. The procedure is based on an extremely selective separation of the silver matrix from all accompanying trace elements more electropositive than silver. The silver is separated by reducing a nitric acid solution of the sample with formic acid and depositing the silver as an amalgam. In the solution containing the enriched traces the elements being most important for the purity control of silver and its salts are detected voltammetrically (Pb, Cu, Cd, Zn), flame-spectrometrically (Tl, Ga, In, Fe, Ni, Mn) and photometrically (As). The relative standard deviations for the different elements were found to be between 0.02 and 0.13, the limits of detection between 10^–6 and 10^–5%. The possibilities to detect further elements and to apply other determination methods are pointed out.Previously known procedures for detecting trace amounts of impurities in silver are reported.

     

Solvent extraction of metals with macrocyclic compounds. I

Summary The extractants studied in this work are 5,6; 14,15-dibenzo-l,4-dioxa-8,12-diazacyclopentadeca-7,12-diene (I) and 5,6; 14,15-dibenzo-1,4-dioxa-8,12-diazacyclopentadecane (II). Radioactive nuclides were used to investigate the extraction of Ag(I), Hg(II), Cu(II), Cd, Co(II), Zn, Fe(III), Mn(II), and Pd with chloroform solutions of I and II. It is shown that compound I extracts only silver. The composition of the extracted compound has been established: silver is extracted as an AgLX complexe (L being macrocycle I and X being the counterion). The counterions involved in the experiment were perchlorate, picrate (Pi), and dipicrylaminate (DPA); the extraction of silver is intensified in the series: ClO₄ ^–––. The solvents used include nitrobenzene, 1,2-dichloroethane, chloroform, ando-xylene, the best being nitrobenzene and dichloroethane. Macrocycle II was found to exhibit poorer selectivity; in addition to Ag(I), it also extracts Hg(II), Cu(II) and Pd. The lower selectivity of macrocycle II, as compared to that of I, must be due to the graeter comformational mobility of molecule II.

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Metallextraktion durch makrocykliscbe Verbindungen. I

Zusammenfassung 5,6; 14,15-Dibenzo-1,4-dioxa-8,12-diazacyklopentadeka-7,12-dien (i) und 5,6; 14,15-Dibenzo-1,4-dioxa-8,12-diazacyklopentadekan (II) wurden als Extraktionsmittel verwendet. Radioaktive Nuklide dienten zur Untersuchung der Extraktion von Ag(I), Hg(II), Cu(II), Cd, Co(II), Zn, Fe(III), Mn(II) und Pd durch Chloroformlösungen von I und II. Die Verbindung I extrahiert nur Silber. Die Zusammensetzung der extrahierten Verbindungen wurde ermittelt: Silber wird als AgLX (L=Makrocyklus I, X=Gegenion) extrahiert. Als Gegenionen wurden Perchlorat, Pikrat (Pi) und Dipikrylaminat (DPA) verwendet. Die Extraktion von Silber wächst in der Reihenfolge ClO₄     

The use of a gold-containing membrane for ion-sensitive electrodes and their application in analysing systems. I

Summary Pellets of a material, resulting from the precipitation of silver salts (AgCl, AgBr, AgI and Ag₂S) onto finely divided gold (particle size less than 3 m) showed a selective ion-sensitive behaviour for halogens, silver and sulphide, resp. Silver iodide on gold turned out to be sensitive for cyanide as well.Electrodes with this type of membrane combined a low redox sensitivity with good mechanical strength and chemical resistance and with a low membrane impedance (1–500 kOhm mm^–1 as a maximum). Settling times vary in the range of 0.1–10 sec. A linear Nernstian response was shown in the ranges 10^–1×10^–5 M (chloride), 10^–1 –10^–6 M (bromide, iodide, cyanide) and 10^–1–10^–7 M (silver, sulphide). In order to obtain good cleaning facilities for heavy duty applications (e. g. measurements in slurries) the membrane pellet was mounted in the electrode body in a way that its cylindrical side contacted the solution to be measured or monitored.

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Verwendung einer goldhaltigen Membran für ionensensitive Elektroden und ihre Anwendung in analytischen Systemen. IHerstellung und Charakteristik ionensensitiver Elektroden

Zusammenfassung Tabletten eines Materials, das durch Fällung von Silbersalzen (AgCl, AgBr, AgJ und Ag₂S) auf fein-pulverisiertem Gold (Teilchengröße weniger als 3 m) entstand, wurden zur Fertigung selektiver ionen-sensitiver Elektroden für Halogene, Silber und Sulfid eingesetzt. Silberjodid auf Gold war auch für Cyanid empfindlich. Diese Elektroden vereinigen eine niedrige Redox-Empfindlichkeit mit einer guten mechanischen und chemischen Stabilität sowie einer niedrigen Elektrodenimpedanz (Höchstwert: 1–500 kOhm mm^–1). Der Signalwert bildet sich in 0,1–10 sec. Das Elektrodensignal ist proportional der Ionenaktivität gemäß dem Nernstschen Gesetz im Bereich von 10^–1–3·10^–5 M (Chlorid), 10^–1–10^–6 M (Bromid, Jodid, Cyanid) und 10^–1–10^–7 M (Silber, Sulfid). Die Tablette ist im Elektrodengehäuse so montiert, daß nur die cylindrische Außenseite von der zu messenden Flüssigkeit berührt wird. Die Reinigung der Elektrode im anspruchsvollen Dauerbetrieb (z. B. kontinuierliche Messungen in Festkörper enthaltenden Abwässern) wird durch diese Anordnung erheblich vereinfacht.

     

Capture of hydrophilic and hydrophobic particles by condensing and evaporating water droplets

The capture efficiency of condensing and evaporating water droplets for airborne hydrophilic and hydrophobic ZnS particles of 1.1 micron diameter was determined experimentally for unit dropletReynolds number and droplet radial growth rates from –22×10^–5 to 2×10^–5 cm sec^–1. Capture efficiencies for hydrophilic particles were greater by a factor of three to four than those for hydrophobic particles during droplet growth.

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Zusammenfassung Die Abscheidungswirksamkeit von kondensierenden und verdampfenden Wassertröpfchen für schwebende hydrophile und hydrophobe ZnS-Teilchen von 1,1 Mikron Durchmesser wurde experimentell festgestellt für Tröpfchen mit derReynoldsschen Zahl 1 und einer radialen Tröpfchen-Wachstumsgeschwindigkeit von –22×10^–5 bis 2×10^–5 cm/sec. Die Abscheidungswirksamkeiten für hydrophile Teilchen waren drei bis viermal grö\er als die für hydrophobe Teilchen während des Tröpfchenwachstums.

     

Determination of silver in copper ores by atomic-absorption spectrophotometry after extraction separation with triphenylphosphine

Summary A procedure is proposed for determination of small amounts of silver in copper ores and processed products. The samples are dissolved in a Teflon bomb in a mixture of hydrofluoric and nitric acids, then evaporated in the presence of nitric and boric acids. Silver is extracted from the sample solution with a solution of triphenylphosphine in methyl isobutyl ketone, then determined by atomic-absorption spectrophotometry. The method is precise and accurate. The relative standard deviation for a silver content of 10^–4% is about 4%.

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Zusammenfassung Ein Verfahren zur Bestimmung kleiner Mengen Silber in Kupfererzen und daraus hergestellten Produkten wurde vorgeschlagen. Die Proben werden in einer Teflonbombe in einem Gemisch aus Flußsäure und Salpetersäure gelöst und dann in Gegenwart von Salpetersäure und Borsäure eingeengt. Das Silber wird mit Triphenylphosphin, gelöst in Isobutylmethylketon, aus der Probelösung extrahiert und dann mit Hilfe der AAS bestimmt. Das Verfahren ist genau, die relative Standardabweichung beträgt bei einem Silbergehalt von 10^–4% ungefähr 4%.

     

Polymethylenebis(octylarsinic acids), [C8H17As(O)OH]2 (CH2)n,as reagents for the liquid-liquid extraction of cerium(III) and Europium(III)

Summary Cerium(III) and europium(III) are extracted at 50° C by [C₈H₁₇ As(O)OH]₂(CH₂) _n (n=6, 8, 12) inn-octanol from aqueous solutions containing NaCl and acetic acid/sodium acetate in the pH range 6.7–8.0. The extraction coefficient, , reached a maximum of: 10.0, 13.2 forn=6; 10.7, 20.0 forn=8; 4.68, 6.03 forn=12; at an aqueous equilibrium pH of: 7.65, 7.80 forn=6; 7.89, 7.95 forn=8; 7.81, 7.82 forn=12; corresponding to the extraction efficiency of: 91%, 93% forn=6; 92%, 95% forn=8; 80%, 83% forn=12; for cerium and europium, respectively.The log was found to be second power dependent for cerium and one and one-half power dependent for europium on the negative log of the aqueous equilibrium [H⁺] forn=6, 8, 12. The extractions were done at 50°C using organic reagent solutions (1.09×10^–3 M forn=12, 1.08 × 10^–3 M forn=8, 1.32×10^–3 M forn=6) and aqueous solutions of 1.0×10^–5 M for CeCl₃ and EuCl₃, having their Cl^– ionic strengths adjusted to 0.100 molar with NaCl. It was found that the slopes increase in the pH dependence studies in the seriesn=6, 8, and 12 for both cerium and europium metal ions. The reagent dependence studies were done at 50°C and pH: 7.00, 6.80 forn=6; 7.30, 7.20 forn=8; 7.45, 7.35 forn=12; for cerium and europium, respectively. The log was found to be first power dependent on the log of the uncomplexed reagent concentration at equilibrium. It is assumed that the complexes are hexacoordinated.

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Polymethylenebis-Oktylarsinsäuren als Reagenzien für die Flüssig-flüssig-Extraktion von Cer(III) und Europium(III)

Zusammenfassung Cer(III) und Europium(III) werden aus wäßrigen, Kochsalz und Essigsäure/Acetat enthaltenden Lösungen bei 50°C mit C₈H₁₇As(O)OH₂(CH₂)_n (_n=6, 8, 12) im pH-Gebiet 6,7–8,0 extrahiert. Der Extraktionskoeffizient erreicht ein Maximum von: 10,0, 13,2 für_n=6; 10,7, 20,0 fürn=8; 4,68, 6,03 fürn=12; bei einem wäßrigen Gleichgewicht-pH von: 7,65, 7,80 fürn=6; 7,89, 7,95 fürn=8; 7,81, 7,82 fürn=12, entsprechend dem Aus maß der Extraktion von: 91%, 93% fürn=6; 92%, 95% fürn=8; 80%, 83% fürn=12; für Ce bzw. Eu.Für Cer ist der log in zweiter Potenz, für Europium in erster und 1/2 Potenz abhängig vom negativen log des wäßrigen [H⁺]-Gleichgewichtes fürn=6, 8, 12. Die Extraktionen wurden bei 50°C mit organischen Reagens-lösungen (1,09×10^–3 M fürn=12, 1,08×10^–3 M fürn=8, 1,32×10^–3 M fürn=6) und mit wäßrigen Lösungen von 1,0×10^–5 M für CeCl₃ und EuCl₃ durchgeführt, deren lonenstärke für Cl^– mit NaCl auf 0,100M eingestellt wurde. Bei der Untersuchung der pH-Abhängigkeit bei den Reihenn=6, 8 und 12 ergab sich ein Anstieg sowohl für Ce wie für Eu. Die Reagens-Abhängigkeit wurde bei 50°C und bei pH 7,00, 6,80 fürn=6; 7,30, 7,20 fürn=8; 7,45, 7,35 fürn=12 für Cer bzw. Europium geprüft. Der log war einfach abhängig vom log der Konzentration des unkomplexierten Reagens beim Gleichgewicht. Es wird angenommen, daß die Komplexe hexakoordiniert sind.

     

Adsorption-polarised electrodes for endpoint indication in potentiometric titration

Zusammenfassung Die APE-indication eignet sich besonders gut für Titrationen in gemischten Lösungsmitteln, weil kein Diaphragma benötigt wird. Infolge der geringeren DK wird in der Regel die Löslichkeit von Salzen verringert und die Adsorption an der Indicatorelektrode erhöht. Dadurch wird die Anzeige des Endpunktes verschärft, die Trennung ähnlicher Ionen aber erschwert. Als Beispiel wurden die volumetrische und coulometrische Titration der Halogenide in Eisessig- und Aceton-Wassergemischen untersucht. Im Vergleich zu herkömmlichen Indikationsverfahren bringt die APE-Indikation in Lösungsmittelgemischen wesentliche Fortschritte für die Spuren- und Mikrobestimmung von Chlorid. Die Standardabweichung der volumetrischen und coulometrischen Spurenbestimmung in Eisessig beträgt s=4 ppb Cl^–, das entspricht bei Durchführung als Mikrotitration in 20 l Probe 7×10^–9 g Cl^–.Wir danken dem Minister für Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, Landesamt für Forschung, sowie dem Verband der chemischen Industrie, Fonds der Chemie, für finanzielle Unterstützung.     

Methoden zur spektrochemischen Spurenanalyse

Zusammenfassung Es wird ein neues Verfahren zur Spurenanalyse von Wässern mit extraktiver Anreicherung einer größeren Reihe von Spurenmetallen mittels gemischter organischer Reagenzien (Diäthyldithiocarbamat, o-Oxychinolin und Dithizon) und anschließender Spektralanalyse des Spurenkonzentrates beschrieben. Die Dispersion eines kleinen Spektralapparates (Spektrograph für Chemiker von Zeiss) genügt. Die Extraktion mit gemischten Reagenzien verkürzt die Anreicherungsoperation auf maximal 2 Std, die Spurenanalyse ist in 1 Tag durchführbar. Zur Bestimmung der Spuren von 0,5–1 g/Liter aufwärts genügt 1 Liter Wasserprobe. Grundsätzliches über extraktive Anreicherung mit gemischten Reagenzien und die Verwendung eines Bezugselementes für eine Reihe von Analysenelementen wird dargelegt.Zuletzt sei es mir gestattet, Herrn Prof. Dr. G. Jantsch und Herrn Prof. Dr. G. Gorbach für die außerordentliche Förderung meiner Arbeit zu danken.     

Beitr?ge zur analytischen Chemie des Rheniums

Zusammenfassung Die für die Abscheidung des Rheniums als Re₂S₇ durch Thiosulfat gültigen Bedingungen werden ermittelt und gezeigt, daß die Fällung in 2–7 n H₂SO₄ oder in 1–4 n HCl möglich ist, und daß die Gegenwart von HNO₃ oder Nitraten die quantitative Fällung unterbindet. Die Abscheidung ist sowohl für größere als auch kleinste Rheniummengen geeignet. Quantitativ gefällt werden nur Perrhenate.     

Darstellung und Eigenschaften eines Polystyrolaustauschers mit 2,4,6-Triamino-1,3,5-triazin als Ankergruppe

Zusammenfassung Die Synthese eines neuen Polystyrolaustauschers erfolgt über die Nitrierung von Polystyrol zu Nitropolystyrol, die Reduktion zu Aminopolystyrol, die Umsetzung mit Trichlortriazin und die Substitution der beiden verbleibenden Chloratome durch Ammoniak.Der Austauscher wird durch Beladung mit Kupfer, Messung der Austauschgeschwindigkeit und Bestimmung der Verteilungskoeffizienten für die Kationen Hg²⁺, Ag⁺, Cu²⁺ und Cd²⁺ sowie für die Anionen SO ₄ ^2– , PO ₄ ^3– , AsO ₃ ^3– und CrO ₄ ^2– charakterisiert. Zusätzlich wird der Verteilungskoeffizient für Ag⁺ in Anwesenheit von NH₃ und CN^– bestimmt.Herrn Prof. Dr. E. Blasius zum 60. Geburtstag gewidmet     

Berechnung der Aktivität von198Au bei der Bestrahlung mit thermischen Neutronen

Zusammenfassung Die Anzahl der bei der Bestrahlung mit thermischen Neutronen von Gold gebildeten Radionuklidkerne wurde nach verschiedenen Formeln berechnet, die resultierende Aktivität in der Zeit von 30 Tagen für Flüsse von 10¹⁰ bis 10¹⁵ n cm^–2 sec^–1 graphisch dargestellt und die erhaltenen Ergebnisse diskutiert.Für Kurzbestrahlungen bis 50 Stdn. wurden eigene Diagramme für die Isotopenherstellung angefertigt.Es wird gezeigt, daß die konventionellen Bestrahlungsformeln zur Berechnung der entstehenden Radionuklide wegen des großen Einfangsquerschnittes von¹⁹⁸Au nur für Neutronenflüsse bis zu 10¹³ ncm^–2 sec^–1 verwendet werden dürfen und dann durch die zitierten erweiterten Formeln ersetzt werden müssen. Bei thermischen Neutronenflüssen in der Größenordnung von 10¹⁵ n cm^–2 sec^–1 ist die Abnahme von¹⁹⁸Au bereits so groß, daß die Aktivität von¹⁹⁸Au keiner Sättigung mehr zustrebt, sondern mit zunehmender Bestrahlungszeit abfällt. Als Folgerungen ergeben sich daraus, Goldfolien nur bei niedrigen Flüssen als Bestrahlungsmonitoren zu verwenden und bei der Herstellung von¹⁹⁸Au hohe Neutronenflüsse zu vermeiden.Mit 5 Abbildungen     

Untersuchung von systematischen Fehlern bei der Bestimmung von Hg-Gesamtgehalten im Bereich < 10?5% in anorganischen und organischen Matrices mit zwei unabh?ngigen Verbundverfahren

Zusammenfassung Systematische Fehler, die bei der Bestimmung von Hg im ng/g und pg/g-Bereich vor allem bei der Probennahme, Probenvorbereitung und beim Probenaufschluß auftreten, wurden mit ²⁰³Hg Radiotracertechniken und mit zwei für den Spurenbereich entwickelten Verbundverfahren untersucht. Beim emissionsspektrometrischen Verfahren (OES-MIP) wird die Probe im mikrowelleninduzierten Sauerstoff Plasma (MIP) verascht und das Hg nach Abtrennung mit einem Au-Absorber in einem Argon-Plasma angeregt. Das emittierte Hg-Licht wird mit einer Photodiode registriert. Nachweisgrenze: 0,01 ng Hg; Variationskoeffizient: 5% für 1 ng Hg. Beim zweiten Verfahren wird Hg nach dem Probenaufschluß (HClO₃/HNO₃) mit einem mechanisierten Aufschlußsystem nach der Kalt-Dampf-Technik (Ascorbinsäure/SnCl₂ bzw. NaBH₄) freigesetzt, an einem Gold-Absorber gesammelt und anschließend durch flammenlose AAS bei 253,7 nm bestimmt. Nachweisgrenze: 0,5 ng Hg; Variationskoeffizient: 5% für 5 ng Hg.

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Study of systematic errors in the determination of total Hg levels in the range < 10^–5% in inorganic and organic matrices with two reliable spectrometrical determination procedures

Summary In the determination of Hg at ng/g and pg/g levels systematic errors are due to faults in the analytical methods such as intake, preparation and decomposition of a sample. The sources of these errors have been studied both with ²⁰³Hg-radiotracer techniques and two multi-stage procedures developed for the determination of trace levels. The emission spectrometric (OES-MIP) procedure includes incineration of the sample in a microwave induced oxygen plasma (MIP), the isolation and enrichment on a gold absorbent and its excitation in an argon plasma (MIP). The emitted Hg-radiation (253,7 nm) is evaluated photometrically with a semiconductor element. The detection limit of the OES-MIP procedure was found to be 0,01 ng, the coefficient of variation 5% for 1 ng Hg. The second procedure combines a semi-automated wet digestion method (HClO₃/HNO₃) with a reduction-aeration (ascorbic acid/SnCl₂), and the flameless atomic absorption technique (253,7 nm). The detection limit of this procedure was found to be 0,5 ng, the coefficient of variation 5% for 5 ng Hg.

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft Bonn-Bad Godesberg für Personal- und Sachmittel, Herrn Professor Dr. E. Schlichting, Universität Hohenheim für Bodenproben und wertvolle Diskussionen, der Firma Kalle, Wiesbaden, für die Bereitstellung von Kunststoff-Folien sowie Fräulein R. Kolb für ihre Hilfe bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Extraction and separation of uranium(VI) and protactinium(V) with 1-(4-tolyl)-2-methyl-3-hydroxy-4-pyridone

Summary The extraction of uranium(VI) from aqueous hydrochloric or nitric acid, and the extraction of protactinium from hydrochloric acid by 1-(4-tolyl)-2-methyl-3-hydroxy-4-pyridone (HY) dissolved in chloroform has been studied. At pH >4, uranium (VI) is quantitatively extracted while at pH < 1 practically all the uranium remains in the aqueous phase. At hydrochloric acid concentrations lower than 1M, protactinium(V) is quantitatively extracted while at hydrochloric acid concentration higher than 5M practically all the protactinium remains in the aqueous phase. This difference in extraction of uranium and protactinium was utilized for their separation. From 0.5M hydrochloric acid, protactinium is quantitatively extracted, and separated from uranium.The composition of the extracted uranium(VI) and protactinium (V) complexes was studied. A uranium complex with the formula UO₂Y₂ · HY was isolated from the chloroform solution. The solution of this complex in chloroform has a maximum absorbance at 319 nm and the molar absorptivity is 3.1×10⁴ l · mole^–1 · cm^–1. Owing to this property uranium can be determined spectro-photometrically directly in the organic phase.

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Zusammenfassung Die Extraktion von Uran(VI) aus wäßriger Salzsäure oder Salpetersäure sowie die Extraktion von Protaktinium aus Salzsäure mit 1-(4-Tolyl)-2-methyl-3-hydroxy-4-pyridon (HY) in chloroformischer Lösung wurde untersucht. Bei pH > 4 wird U(VI) quantitativ extrahiert, während bei pH < 1 praktisch alles Uran in der wäßrigen Phase bleibt. Bei Salzsäurekonzen-trationen unter 1-m wird Protaktinium (V) quantitativ extrahiert, während bei Salzsäurekonzentrationen über 5-m praktisch alles Pa in der wäßrigen Phase bleibt. Dieser Unterschied bei der Extraktion der beiden Elemente wurde für deren Trennung benützt. Pa wird aus 0,5-m Salzsäure quantitativ extrahiert und so von Uran getrennt.Die Zusammensetzung der extrahierten U (VI)- und Pa (V)-Komplexe wurde untersucht. Ein Urankomplex der Formel UO₂ · Y₂ · HY wurde aus der Chloroformlösung isoliert. Die Lösung dieses Komplexes in Chloroform hat ein Absorptionsmaximum bei 319 nm und eine molare Extinktion von 3,1 · 10⁴ l · mol^–1 · cm^–1. Auf Grund dieser Eigenschaft kann Uran spektrophotometrisch direkt in der organischen Phase bestimmt werden.

     

Total and differential analysis of arsenic in water and biological materials by electrothermal atomic absorption spectroscopy

Summary The formation of volatile arsenic species during electrothermal AAS analysis of arsenic can be suppressed by the addition of Ni²⁺. A lot of oxidizing agents, including nitric acid, have a substantial enhancing effect on the signals of arsenic. The analytical concentrations of Ni²⁺ and HNO₃ to be used were optimized through a Simplex technique. An optimum concentration of 2000 ppm of Ni^{2 +} as Ni(NO₃)₂ in 2% HNO₃ was deduced. However, the direct analysis of arsenic in urine is still impossible, even with the addition of Ni²⁺. Reproducible results are only obtained after a sixfold dilution of the urine sample, resulting in a mean limit of detection of about 50 ppb.

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Gesamtbestimmung und Differentialanalyse von Arsen in Wasser und biologischem Material durch elektrothermische Atomabsorptions-Spektroskopie

Zusammenfassung Die Bildung flüchtiger Arsenverbindungen bei der elektrothermischen Atomisierung in der AAS kann durch Zugabe von Ni²⁺unterdrückt werden. Verschiedene oxydierende Reagenzien, unter anderem Salpetersäure, bewirken eine starke Signalerhöhung für As. Die Konzentrationen von Ni²⁺ und HNO₃für die As-Bestimmung wurden mittels der Simplex-Methode optimiert. Als optimale Werte wurden 2000 ppm Ni²⁺als Nitrat in 2%iger HNO₃ ermittelt. Trotz der Ni-zugabe ist die direkte Analyse von As in Harn jedoch unmöglich. Reproduzierbare Resultate werden nur nach 6facher Verdünnung der Harnprobe erhalten. Die Nachweisgrenze beträgt dann 50 ppb.

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Presented in part at the 9th International Symposion on Microchemical Techniques, Amsterdam, August 28–September 2, 1983.     

Synthesis and efficiency of 5-(2-hydroxyphenylazo)-indazoles as new reagents for the determination of vanadium

Summary Four azo compounds based on 5-aminoindazole have been synthesized and characterized by elemental analysis as well as different spectroscopic techniques. The potentiality of the prepared compounds as new chromophoric reagents for the spectrophotometric determination of VO ₂ ⁺ was studied by extensive investigation of optimum conditions favouring the formation of the coloured complexes. The effect of interfering ions on the determination of VO ₂ ⁺ was investigated.Beer's law is obeyed in the concentration range of 1.0–12 µg/ml. The detection limits are 0.8, 0.9, 0.7, and 1.1 µg/ml using reagent1a,1b,1c, and1d, respectively. The standard deviations of the proposed method are 0.098, 0.111, 0.089, and 0.078. The molar absorptivities are 5.8, 6.7, 6.1, and 8.2×10³l·mol^–1·cm^–1 for1a–d, respectively, whereasSandell sensitivities are found to be 0.0187, 0.0163, 0.0174, and 0.0146 µg·cm^–2 using the same reagents. The ability of using these reagents as metallochromic reagents in complexon III titrations was also studied.

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Synthese und Leistungsfähigkeit von 5-(Hydroxyphenylazo)-indazolen als neue Reagentien zur Bestimmung von Vanadium

Zusammenfassung Vier von 5-Aminoindazol abgeleitete Azoverbindungen wurden synthetisiert und mittels Elementaranalyse sowie mit Hilfe verschiedener spektroskopischer Techniken charakterisiert. Die Einsatzmöglichkeiten der Verbindungen als Reagentien zur spektrophotometrischen Bestimmung von VO ₂ ⁺ wurde durch ausführliche Untersuchungen zur Ermittlung der optimalen Bedingungen für die Ausbildung der gefärbten Komplexe ausgetestet. Der Einfluß von Fremdionen auf die Ergebnisse wurde ebenfalls untersucht. DasBeer'sche Gesetz wird im Konzentrationsbereich von 1.0–12µg/ml befolgt. Die Nachweisgrenzen liegen bei 0.8, 0.9, 0.7 und 1.1 µg/ml für die Reagentien1a–d. Die entsprechenden Standardabweichungen betragen 0.098, 0.111, 0.089 und 0.078. Die Komplexe zeigen molare Extinktionen von 5.8, 6.7, 6.1 und 8.2×10³l·mol^–1·cm^–1 und Empfindlichkeiten nachSandell von 0.0187, 0.0163, 0.0174 und 0.0146 für die jeweiligen Verbindungen1a–d. Die Verwendungsmöglichkeit der neuen Verbindungen als metallochrome Reagentien bei Titrationen mit Komplexon III war ebenfalls Gegenstand der Untersuchungen.

     

Gasanalyse mit Hilfe eines kleinen Massenspektrometers

Zusammenfassung Es wird eine automatisierte Apparatur zur schnellen, massenspektrometrischen Bestimmung von Sauerstoff und Stickstoff in Stahl beschrieben. Die Stahlprobe wird unter Argon im Gleichstrombogen geschmolzen und die extrahierten Gase Kohlenmonoxid und Stickstoff werden massenspektrometrisch bestimmt. Die relative Standardabweichung beträgt ±3–5% für Sauerstoff und ±3–8% für Stickstoff. Die Nachweisgrenzen liegen bei 10 pp10⁶ O₂ und 3 pp10⁶ N₂. Der Zeitbedarf für eine Analyse beträgt 85 s.Herrn H. Siffrin danke ich für die sorgfältige Durchführung der zahlreichen Versuche.