Versuche zur Abtrennung von Spurenelementen aus Meerwasser durch Extraktion und ihre Bestimmung durch Neutronenaktivierungsanalyse

The problems of trace element determination in sea water by neutron activation analysis are discussed. Experiments with tri-n-octylphosphinoxide (TOPO) did not bring satisfactory results because of the strong interference of the bremsstrahlung from³²P. Experiments with oxin at different pH showed that in each case only few elements are extracted in greater amounts. An extraction apparatus is described making possible the extraction of up to 10 1 water by 50 ml of an organic solution. Extraction experiments using different complexing agents were satisfying, but the evaporation of the organic phase to dryness for irradiation was difficult.

     

Abtrennung von Spurenelementen aus Wasser mit Hilfe von Celluloseaustauscher-Filtern und ihre Bestimmung durch R?ntgenfluorescenzanalyse mit Radionuklidanregung

Zusammenfassung Für die Abtrennung von Spurenelementen aus Wasser wird ein Celluloseaustauscher mit Chromotropsäure als funktioneller Gruppe in Form von dünnen Filtern verwendet (Kapazität etwa 0,0075 mÄq.). Die Filtrationszeit für 100 ml Wasser beträgt etwa 10 min. Das Verhalten der Elemente Fe, Cu, Zn, Sr und Hg wird näher untersucht. Fe, Cu, Zn und Sr werden im pH-Bereich von etwa 4–6,5 mit einer Filtrationsausbeute >90 % festgehalten, sofern der Gehalt die Kapazität des Filters nicht übersteigt. Größere Gehalte an Calcium-Ionen oder Natrium-Ionen stören die Abtrennung erheblich. Die Filter werden direkt für die Röntgenfluorescenzanalyse verwendet. Eichkurven für die Elemente mit den Ordnungszahlen 25–38 werden angegeben. Zum Vergleich werden Chelex-Filter herangezogen. Die Vor- und Nachteile der Verwendung von Celluloseaustauscher-Filtern werden diskutiert.

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Separation of trace elements from water by means of cellulose exchanger filters and their determination by X-ray fluorescence analysis using radionuclide excitation

For the separation of trace elements from water cellulose containing chromotropic acid as functional group is used in form of thin filters (capacity 0.0075 mEq.). The time necessary for the filtration of 100 ml is about 10 min. The behaviour of the elements Fe, Cu, Zn, Sr and Hg is studied in detail. Fe, Cu, Zn and Sr are fixed on the filter in the range from pH 4–6.5 with a yield >90%, provided the content of the elements does not exceed the capacity of the filter. Larger amounts of calcium ions or sodium ions interfere considerably with the separation of the elements mentioned above. The filters are used directly for analysis by X-ray fluorescence. Calibration curves for the elements with atomic number 25–38 are presented. For comparison Chelex filters are investigated, too. The advantages and disadvantages in the use of the cellulose filters are discussed.

     

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.

     

Anwendung von Kieselgel zur Abtrennung von Uran aus Meerwasser

Zusammenfassung Zur Abtrennung und Anreicherung von Uran aus Meerwasser wird die Verwendung einer KieselgelsÄule vorgeschlagen. Das einfache Verfahren erfordert keine Vorbehandlung der Probelösung. Uran kann mit SalpetersÄure eluiert und fluorimetrisch bestimmt werden. Im Konzentrationsbereich von 0,1– 10g Uran pro Liter Meerwasser betrÄgt der Fehler weniger als 10%.

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Use of silica gel in the separation of uranium from sea water

Summary It is proposed that a silica gel column can be used for the separation and preconcentration of uranium from sea water. Pretreatment of the sea water sample is not required for the application of this simple method. Uranium can be eluted with nitric acid and is determined fluorimetrically. In the concentration range of 0.1–10 g of uranium per litre of sea water, the error is less than 10%.

Herrn Professor Dr. H. W. Nürnberg danken wir für die freundliche Förderung dieser Arbeit.     

Bestimmung von Spurenverunreinigungen in Gallium und Galliumarsenid durch Neutronenaktivierungsanalyse

Zusammenfassung Bei der Neutronenbestrahlung von Gallium und Galliumarsenid werden recht hohe spezifische Aktivitäten der Radionuklide ⁷²Ga und ⁷⁶As gebildet. Ihre ziemlich kurzen Halbwertszeiten von 14,1 bzw. 26,5 h ermöglichen erne relativ ungestörte Bestimmung aller Fremdelemente mit langlebigen Radionukliden nach weitgehendem Abklingen der Matrixaktivitäten; zu diesen Elementen gehören u. a. Ag, Cd, Co, Cr, Fe, Hg, Ni, Zn. Für die Bestimmung von Elementen mit kurzlebigen Radionukliden, wie Mn, Cu, Ge u. a. muß dagegen die hochradioaktive Probe (Aktivität 1–10 Ci) möglichst frühzeitig nach Bestrahlungsende hinter entsprechend starken Abschirmungen aufgearbeitet werden. Sowohl für die Bestimmung der langlebigen als auch der kurzlebigen Radionuklide wurden chemische Trennungsgänge ausgearbeitet, die leicht in bezug auf Zahl und Art der zu bestimmenden Verunreinigungselemente variiert werden können. Die bei Einsatz optimaler Bestrahlungsbedingungen erreichbaren unteren Bestimmungsgrenzen liegen zwischen 2·10^–3 und 2·10^–6 ppm. Mögliche Störungen der Bestimmung durch Nebenreaktionen sowie durch Kontamination des während der Bestrahlung flüssigen Galliums durch im Verpackungsmaterial vorhandene Verunreinigungen werden diskutiert.

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Determination of trace impurities in gallium and gallium-arsenide by neutron activation analysis

In neutron activation of gallium and gallium arsenide very high specific activities of the radionuclides ⁷²Ga and ⁷⁶As are formed. Their rather short half-life values of 14.1 and 26.5 h respectively permit relatively undisturbed determination of all foreign elements with long-lived radionuclides after a certain degree of decay of the matrix activities. These elements include Ag, Cd, Co, Cr, Fe, Hg, Ni, Zn and others. However, for the determination of elements with short-lived radionuclides, such as Mn, Cu, and Ge, it is necessary to radiochemically process the highly radioactive sample (activity 1 to 10 Ci) behind suitable shielding as soon as possible after irradiation. Chemical separating schemes have been developed for the determination of both long-lived and short-lived radionuclides. These can be varied easily according to the number and nature of the impurity elements to be determined. The sensitivity attainable under optimal irradiation conditions lies between 2×10^–3 and 2×10^–6 ppm. The authors discuss possible disturbance of the analysis due to side reactions and contamination of the liquid gallium by impurities in the packing material during irradiation.

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Vortrag bei der Tagung Analytische Probleme der Reindarstellung von Halbleitern, Wiesbaden 24/25.9.1968.

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Wir danken Herrn Dr. Sirtl, Forschungslaboratorium München der Siemens AG.. und Herrn Dr. Raab, Forschungslaboratorium Erlangen der Siemens A.G. für die Überlassung der Analysenproben sowie Herrn Prof. Dr. Gebauhr für anregende Diskussionen.     

Bestimmung von Palladium,Iridium und Platin in Silikatgesteinen durch Neutronenaktivierungsanalyse und chemische Abtrennung mit N,N′-Dibenzyl-Dithiooxamid

Palladium, iridium and platinum are determined by neutron activation and chemical separation via¹⁰⁹Pd,¹⁹²Ir and¹⁹⁷Pt. Palladium(II) reacts immediately with N, N-Dibenzyldithiooxamide, Pt(IV) after addition of SnCl₂ and Ir only upon heating in the presence of I. Palladium and platinum are separated together and measured simultaneously on a Ge-X-ray-detector. The chemical yields are determined by spectrophotometry of the extracted complexes. For samples of 0.2g the detection limits amount to 0.02 ppb Pd, 0.5 ppb Pt and 0.002 ppb Ir.     

Bestimmung von Spurenelementen in Rein-Titan durch ICP-AES ohne und mit Spuren-Matrix-Trennung

Summary Procedures for the analysis of titanium metal after dissolution in HF and HNO₃ are described. The 3 -detection limits (DL) for the determination with sequential AES in solutions of 1% titanium are about 100 ng/mL for many analytes. Investigation of the matrix interferences shows that removal of the matrix by one decade to 0.1% Ti improves DL by about 2–3 decades. Using the chelating ion exchanger Cellulose-HYPHAN in combination with hexamethylene dithiocarbamidate (HMDC) in a batch technique, the enrichment rate for the analytes Cu, Fe, Ni, Pb and V is better than 88%. Furthermore the elements Cd, Co and Zn are enriched if Chelex 100 is used in the batch mode. In a column technique 17 elements (Ag, Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cu, Fe, Ga, In, Mg, Mn, Ni, Sn, Th, V, Zn) can be determined with enrichment rates better than 89%. Pb and Sr are collected by about 70%. Detection limits of about 1 to 10 ng/mL in the solution can be achieved (dilution factor of the metal sample about 20).     

Bestimmung von Gold in Erzen durch Neutronenaktivierungsanalyse, Laugung und Kupellation

Ohne Zusammenfassung     

Die Anreicherung von Spurenelementen und Abtrennung des Hauptbestandteiles

Ohne Zusammenfassung     

Bestimmung von kleinen Cadmium-Gehalten in Uranoxid durch Neutronenaktivierungsanalyse

Zusammenfassung Cadmiumspuren (10ppb-5ppm) in Uranoxid wurden durch Neutronenaktivierungsanalyse bestimmt. Einer Vortrennung des Cadmiums vom Uran durch Anionenaustausch mit Dowex 1 folgte die Bestrahlung auf dem Austauscherharz im FR 2. Die erzeugten Cadmium-Aktivitäten konnten durch einen kurzen chemischen Trennungsgang nach der Bestrahlung radiochemisch rein erhalten werden. Nach Korrektur der chemischen Ausbeuten verhielten sich die Aktivitäten proportional den eingesetzten Cadmiummengen.

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Determination of small amounts of cadmium in uranium oxide by neutron-activation analysis

A pre-separation of cadmium from uranium by anion-exchange on Dowex-1 was followed by irradiation on the exchange resin in the FR-2. The cadmium activities produced could be obtained radiochemically pure by a short chemical separation procedure after irradiation. After correction of the chemical yields the activities were proportional to the original cadmium content. 10 ppb-5 ppm of Cd could be determined.

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Herrn Dr. A. v. Baeckmann danke ich für wertvolle Hinweise, Frau M. Friedrich für ihre tatkräftige Mithilfe bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Die Anreicherung und Bestimmung von Spurenelementen

Ohne Zusammenfassung     

Die Bestimmung von Phosphor in Tiergeweben durch Neutronenaktivierungsanalyse

Ohne Zusammenfassung