Anwendung von spektrochemischen Methoden in der Arch?ologie

Zusammenfassung Die in der Archäologie bisher verwendeten physikalischen und physikalisch-chemischen Materialprüfungsmethoden für die Bestimmung der Elemente, Verbindungen und mineralischen Phasen werden besprochen. Es werden ausgewählte Beispiele für die Anwendung von neuen und kombinierten Verfahren gezeigt: Teilweise eigene Untersuchungen von Wandgemälden und Keramik aus der Römerzeit, von Metallstickfäden des ungarischen Krönungsmantels, von Codexmalerei, von Glasperlen aus der Frühvölkerwanderungszeit, von Glasfunden aus dem Burgpalast in Buda und von silbernen Münzen, die im Römischen Reich an verschiedenen Orten geprägt wurden.

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Application of analytical spectroscopic methods in archaeology

Summary Physical and physico-chemical material testing methods which having been applied in archaeology for the determination of elements, compounds and mineral phases are discussed. Some selected examples are presented for the application of new and combined procedures as well as for investigations of wall paintings and ceramics from the Roman age, metal threads of the Hungarian coronation robe, codex paintings, glass pearls from the early great migrations, glass findings from the Kings Palace of Buda Castle and silver coins minted in different places of the Roman empire.

     

Abtrennung von Spurenelementen an einem Celluloseaustauscher mit 1-(2-Hydroxyphenylazo)-2-naphthol (Hyphan) als funktioneller Gruppe und nachfolgende Bestimmung durch R?ntgenfluorescenzanalyse

Zusammenfassung Die Abtrennung gelöster Spurenelemente an einem Celluloseaustauscher mit 1-(2-Hydroxyphenylazo)-2-naphthol als chelatbildende Ankergruppe wird beschrieben. In Schüttelversuchen werden Schwermetallionen aus 100 ml Lösung auch in Gegenwart von 0,5 M NaCl angereichert. Sie können anschließend direkt durch Röntgenfluorescenzanalyse bestimmt werden. In Trennsäulen werden die Elemente Fe, Cu, Zn, Pb und U aus Trinkwasser nahezu quantitativ abgetrennt.

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Separation of trace elements on a cellulose exchanger with 1-(2-hydroxyphenylazo)-2-naphthol (hyphan) as functional group and subsequent determination by X-ray fluorescence analysis

The separation of trace elements dissolved in water on a cellulose exchanger containing 1-(2-hydroxyphenylazo)-2-naphthol as chelating group is described. In batch experiments heavy metal ions are enriched from 100 ml solution, even in presence of 0.5 M NaCl. They can be determined afterwards directly by X-ray fluorescence. In separation columns the elements Fe, Cu, Zn, Pb and U are separated from drinking water nearly quantitatively.

     

Determination of traces of sulfur in titanium

Summary The sample is dissolved in hydrochloric acid, and the evolved hydrogen sulfide and sulfur dioxide are absorbed in hydrogen peroxide and sodium hydroxide solutions. After complete dissolution, the sulfur in the absorbents and that remaining in the sample solution are converted with a hydriodic acid-formic acid-red phosphorus reducing mixture to hydrogen sulfide, which is absorbed in a zinc acetate solution and determined by the photometric methylene blue method. A few ppm of sulfur in titanium is determined with an error of ± 10% within 4 to 5 hours.

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Zusammenfassung Die Probe wird in Salzsäure gelöst; Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid, die dabei entstehen, werden in Wasserstoffperoxid und Natronlauge absorbiert. Nach vollständiger Auflösung der Probe wird der Schwefel in den Absorptionslösungen und der in der Probelösung enthaltene Schwefel mit Hilfe eines reduzierenden Gemisches aus Jodwasserstoffsäure, Ameisensäure und rotem Phosphor zu Schwefelwasserstoff umgesetzt, der in Zinkacetat absorbiert und als Methylenblau photometrisch gemessen wird. Wenige ppm Schwefel in Titan können in 4 bis 5 Stunden auf ± 10% genau bestimmt werden.

     

Bestimmung von Elementen in r?mischen Ziegeln der Haselburg/Odw. durch zerst?rungsfreie R?ntgenfluorescenzanalyse

Zusammenfassung Ziel der Arbeit war, die chemische Zusammensetzung römischer Ziegel zerstörungsfrei zu bestimmen. Als Analysenmethode wurde die Röntgenfluorescenzanalyse mit Radionuklidanregung gewählt, die es erlaubt, Proben beliebiger Größe und Form und beliebigen Gewichts zu untersuchen. In Proben von der Haselburg und aus Dieburg/Odw. wurden 21 Elemente bestimmt. Die Elemente Al und Si wurden zusätzlich in einer Vakuumanlage bei Röhrenanregung analysiert. Zum Vergleich wurden auch Bodenproben aus dem Bereich der Haselburg vermessen. Die Ergebnisse sind in Histogrammen und Variationsdiagrammen dargestellt und werden aus chemisch-analytischer Sicht diskutiert.

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Determination of elements in Roman tiles from Haselburg by non-destructive X-ray fluorescence analysis

Summary X-ray fluorescence analysis with radionuclide excitation was chosen to analyze samples of any size, any form, and of any weight. 21 elements could be determined in samples from Haselburg and from Dieburg/Odw. Additionally, Al and Si were determined in vacuo by an X-ray tube excitation. For comparison soil samples from Haselburg were measured. The results are summarized in histograms and variation diagrams and are discussed from the chemical and analytical standpoint.

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Herrn Dr. R. Andrae danken wir für die Überlassung der Proben. Herrn Prof. Dr. D. Baatz, Wiesbaden-Biebrich, danken wir für eine kritische Stellungnahme.     

Welche Platinmengen gelangen bei der Vorbereitung biologischer Substanzen zur Spurenelementbestimmung nach deren Veraschung in Platinschalen in die L?sung?

Zusammenfassung Es wird berichtet, welche Platinmengen beim Veraschen biologischer Substanzen im Muffelofen bei verschiedenen Temperaturen und anschließendem Aufnehmen und Erhitzen mit verschiedenen Säuren aus Platinschalen gelöst werden. Ferner wird aufgezeigt, wie die Veraschung und das In-Lösung-Bringen der Aschen durchgeführt werden sollte und welche Platinmengen eine Störung bei einigen Methoden zur Bestimmung von Spurenelementen verursachen können.

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Which amounts of platinum are dissolved in the preparation of biological substances for the determination of trace elements after ashing in platinum dishes?

It is shown, which amounts of platinum are dissolved from platinum dishes when ashing biological materials in a muffle furnace at different temperatures and dissolving the ashes with different acids. Furthermore it is shown, how these procedures must be carried out and which platinum amounts cause errors in the determination of trace elements.

     

Spektrochemische Bestimmung von Spurenelementen in Eisen und Stahl

Zusammenfassung Ein zweites spektrochemisches Verfahren zur Bestimmung von Silber, Blei, Zinn, Wismut, Tellur, Arsen und Antimon in Eisen und Stahl wurde entwickelt. Auch hier wird die spektrographische Analyse nach Auflösen der Probe in Salpetersäure und Eindampfen der Lösung zur Trockne durchgeführt. Die leichtflüchtigen Elemente werden ohne Puffer durch Anwendung eines inhomogenen Magnetfeldes und einer zweckmäßigen Elektrodenform störungsfrei und mit guter Reproduzierbarkeit bestimmt. Dabei sind die unteren Bestünmungsgrenzen gleich oder niedriger als die anderer spektrochemischer Methoden, die bisher beschrieben wurden. Das Verfahren zeichnet sich durch Schnelligkeit und Einfachheit aus.

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Spectrochemical determination of trace elements in iron and steelPart II. determination of Ag, Pb, Sn, Bi, Te, As and Sb by using an inhomogeneous magnetic field

A second spectrochemical method for the determination of silver, lead, tin, bismuth, tellurium, arsenic and antimony in iron and steel has been developed. Here also the spectrographic analysis is to be carried out after dissolution of the sample in nitric acid and evaporation of the solution to dryness. Without buffer, the easily volatile elements are determined free of interferences and with good reproducibility by using an inhomogeneous magnetic field and electrodes of an appropriate form. The lower limits of determination are the same or lower than those obtained by any other spectrochemical method described. The method is characterised by rapidity and simplicity of procedure.

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Teil I: diese Z. 254, 16 (1971).     

Rapid determination of trace quantities of thallium in heat-resisting cobalt and nickel alloys by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary A simple and rapid analytical method has been developed for the direct determination of trace quantities of thallium in nickel and cobalt-base heatresisting alloys by graphite furnace atomic absorption spectrometry. Hydrofluoric acid, sulphuric acid, and hydrogen peroxide were used for the dissolution of a wide variety of these alloys. The interferences of matrix elements and acids were eliminated. The absorbance of thallium is constant over a wide range of ashing temperatures. Synthetic standard solutions composed of nickel or cobalt matrix and thallium were used for calibration. The detection limit for thallium by this method is 0.2 ppm in the sample. Mechanisms of the interferences are discussed.

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Schnelle Bestimmung von Thalliumspuren in hitzebeständigen Cobalt- und Nickellegierungen durch Atomabsorptions-Spektralphotometrie mit dem Graphitofen

Zusammenfassung Ein Verfahren zur AAS-Bestimmung von Thallium in verschiedenartigen Cobalt- und Nickellegierungen wird beschrieben. Zur Auflösung der Probe werden Flußsäure, Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid verwendet. Störungen durch Matrixelemente und durch die Säuren konnten beseitigt werden. Die Thalliumabsorption ist über einen weiten Temperaturbereich bei der Veraschung konstant. Zur Eichung dienen synthetische Lösungen von Cobalt- bzw. Nikkelmatrix und Thallium. Die Nachweisgrenze für Thallium beträgt 0,2 ppm. Die Mechanismen der Störungen werden diskutiert.

     

Determination of traces of lead and copper in foods by electrothermal atomic absorption spectrometry with metal atomizer

Summary A method is described for the determination of traces of lead and copper in foods by a microcomputer-processed atomic absorption spectrometry with a molybdenum micro-tube atomizer. Accurate results of lead and copper are obtained by atomization in the presence of thiourea. Thiourea contributes to a highly reproducible atomization profile and reduction of interferences from concomitant elements in foods. Solid samples are digested with nitric acid in the Uni-seal decomposition vessel, while liquid or water-soluble samples are directly atomized.

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Bestimmung von Blei- und Kupferspuren in Lebensmitteln durch elektrothermische AAS mit einem Metallzerstäuber

Zusammenfassung Ein Verfahren zur Bestimmung von Blei- und Kupferspuren in Lebensmitteln mittels mikrocomputer-gesteuerter AAS mit einem Zerstäuber aus Molybdän wurde beschrieben. Die Zerstäubung in Gegenwart von Thioharnstoff gibt genaue Resultate. Dieser führt zu einem gut reproduzierbaren Zerstäubungsprofil und setzt die Störung von Begleitelementen herab. Feste Proben werden mit Salpetersäure aufgeschlossen, flüssige oder wasserlösliche Proben werden unmittelbar eingesetzt.

     

Small angle neutron scattering from steels

Summary By small angle neutron scattering from steels valuable quantitative parameters of the microstructure can be obtained in a non-destructive way. Various features of this method are discussed. Microstructural results are presented which were obtained from neutron scattering experiments with neutron-irradiated pressure vessel steel, with a creep-tested super alloy and transformer sheets.

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Zusammenfassung Wertvolle quantitative Parameter der Mikrostruktur können durch Neutronen-Kleinwinkelstreuung an Stählen gewonnen werden. Die Methode ist dabei zerstörungsfrei. Weitere Charakteristika werden erläutert. Beispielhaft werden Ergebnisse zur Mikrostruktur vorgestellt, die aus Neutronen-Streuexperimenten mit neutronen-bestrahltem Druckwasserstahl, mit Superlegierungen aus Zeitstandversuchen und mit Transformator-Blechen erhalten wurden.