Mobilisationsverhalten von Thallium und Cadmium in einem Flu?sediment

Zusammenfassung An einem kontaminierten Flußsediment wird die Mobilität von Thallium und Cadmium untersucht. Die Metalle sind sehr fest an die Sedimentmatrix gebunden und werden erst unterhalb pH 2 in relevanten Mengen freigesetzt. Die Komplexbildner NTA und HEDP besitzen keinen Einfluß auf die Mobilisierbarkeit beider Metalle. Die Bestimmungen erfolgten durch Flammen-AAS und ET-AAS.

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Mobilization behaviour of thallium and cadmium in a river sediment

Summary The mobility of thallium and cadmium was studied on a polluted river sediment. The metals are strongly bound to the sediment matrix. They are released in significant amounts beyond pH 2. The complexing agents NTA and HEDP have no influence on the mobilization behaviour of both metals. The determinations were performed by flame AAS and ET-AAS.

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Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie für finanzielle Unterstützung und Herrn Dr. Jakobi (Henkel & Cie. GmbH, Düsseldorf) für die Bereitstellung der Phosphonsäure.     

ICAP-analysis of cadmium and lead in whole blood

Summary The present study deals with the determination by ICAP-AES of cadmium and lead present at normal and elevated concentrations in whole blood. Three sample treatment techniques were tested, viz. the Stoeppler method (matrix modification), low temperature ashing, and thermal ashing. The latter two techniques were applied in combination with an extraction procedure for iron and a pre-concentration procedure using Controlled Pore Glass immobilized 8-hydroxyquinoline (CPG-8HQ). The determination of normal concentrations was accomplished by microsampling of analyte concentrates essentially free from matrix metals. The sample treatment techniques applied were assessed on the basis of detection limit, accuracy, precision, pre-concentration capability, and laboriousness.

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ICAP-Analyse von Cadmium und Blei in Vollblut

Zusammenfassung Die Anwendung der ICAP-Emissions-spektrometrie für die Bestimmung von Cadmium und Blei bei normalen und erhöhten Konzentrationen in Vollblut wird beschrieben. Drei Probevorbereitungsverfahren wurden geprüft: die Stoeppler-Methode (Matrixmodifikation), die Niedrigtemperatur-Veraschung im Sauerstoffplasma und die thermische Veraschung. Anschlie\end an die letzten beiden Verfahren erfolgte eine Extraktion von Eisen und ein Anreicherungsverfahren mit auf Controlled Pore Glass immobilisierten 8-Hydroxychinolin. Die Bestimmung normaler Konzentrationen konnte durch Mikroanalyse nahezu matrixfreier Konzentrate erfa\t werden. Die Probenvorbereitungsverfahren wurden in bezug auf Nachweisgrenze, Richtigkeit, PrÄzision, AnreicherungsfÄhigkeit und Zeitaufwand beurteilt.

     

Untersuchungen zur Verteilung und Schnellbestimmung von Blei, Cadmium und Zink in Lebern von Schlachtschweinen mittels Feststoff-Zeeman-Atomabsorptionsspektrometrie

Zusammenfassung Die Verteilung der Spurenelemente Blei, Cadmium und Zink wurde in vier Schweinelebern untersucht. Die Bestimmung erfolgte aus gefriergetrockneten und frischen Leberproben mittels Feststoffanalytik durch die Zeeman-Atomabsorptionsspektrometrie. Es konnte gezeigt werden, daß die Elemente Blei, Cadmium und Zink innerhalb jeder der untersuchten Lebern nahezu gleichmäßig verteilt sind. Dies ergab sich sowohl bei der Analyse von gefriergetrockneten als auch von Frischproben. Danach kann eine für den Blei-, Cadmium- und Zinkgehalt des Gesamtorgans repräsentative Probe an beliebiger Stelle der Schweineleber entnommen werden.Die in Kürze zu erwartende gesetzliche Festlegung von Höchstwerten für Blei und Cadmium in Lebern von Schlachttieren verlangt eine schnelle Bestimmung dieser Elemente. Diese Forderung kann mit der angewandten Methode durch die Untersuchung von Frischproben erfüllt werden.Die Feststoffanalytik mittels Zeeman-AAS, die sich durch die Einfachheit ihrer Handhabung und die Schnelligkeit ihrer Durchführung auszeichnet, kann somit für einen Einsatz in der tierärztlichen Lebensmittelüberwachung, insbesondere aber bei der amtlichen Fleischuntersuchung empfohlen werden.

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Experiments on distribution and rapid determination of lead, cadmium and zinc in livers of slaughtered pigs by solid Zeeman atomic absorption spectrometry

Summary The distribution of the trace elements lead, cadmium and zinc was examined in four pig livers. The determination was made from freeze-dried and fresh liver sources by analysis of solids by ZEEMAN atomic absorption spectrometry.It could be shown that the elements Pb, Cd and Zn are nearly uniform distributed in each of the investigated livers. This was found not only by the analysis of freeze-dried but also of fresh samples. Therefore a sample, which is representative for the Pb-, Cd- and Zn-content of the whole organ, can be taken from any place of the pig liver.The legal fixation of maximal values for Pb and Cd in livers of slaughter cattle, which is expected in the next time, is asking for a fast determination of these elements. This demand can be realized by the applied method of examination of fresh samples.The analysis of solids by ZEEMAN-AAS, which is distinguished by simplicity of handling and rapidity of execution, can therefore be recommended for use in veterinary food control but particularly in the official meat examination.

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Vorgetragen anläßlich des Kolloquiums Stand und Perspektive der Feststoffanalyse mit AAS, Wetzlar, 8.–10. 10. 1984     

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.

     

Simultaneous determination of lead, cadmium and zinc in aerosols by anodic stripping voltammetry

Summary The simultaneous determination of lead, cadmium and zinc in air particulate matter by anodic stripping voltammetry is described. Optimum conditions for the anodic stripping of lead, cadmium and zinc were determined using ammonium tartrate buffer at pH 4.5. Interferences from other metals were not encountered and the estimations were reproducible within a standard deviation of ±10%. Low blank values and high sensitivity of the method allowed the determinations at sub-ppb levels with an electrolysis time of 3–10 min. The geometric mean concentrations of lead, cadmium and zinc at various locations in Greater Bombay during 1979 are also presented.

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Simultanbestimmung von Blei, Cadmium und Zink in Aerosolen durch anodische Stripping-Voltammetrie

Zusammenfassung Die optimalen Bedingungen für die Bestimmung von Pb, Cd und Zn unter Verwendung von Ammoniumtartratpuffer pH 4,5 wurden ausgearbeitet. Störungen durch andere Metalle traten bei den untersuchten Aerosolen nicht auf. Die Standardabweichungen lagen bei ±10%. Infolge niedriger Blindwerte und hoher Empfindlichkeit konnten Bestimmungen im sub-ppb-Bereich mit Elektrolysenzeiten von 3–10 min durchgeführt werden. Ein Überblick über die Konzentration der genannten Metalle in der Luft von Bombay wird gegeben.

     

Quantitative Extraktion von Blei und Zink als Verbindungen der Diphenylarsins?ure

Zusammenfassung Es wird über die Möglichkeit berichtet, die Metalle Blei und Zink mit Hilfe von Diphenylarsinsäure als Reagens und Chloroform als Lösungsmittel aus wäßriger Lösung zu extrahieren. Trennungen sind nur von den Erdalkalien möglich, bei Zinkextraktion auch von Cadmium, wenn eine doppelte Extraktion angewendet wird. Belegwerte werden beigebracht.

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Summary Lead and zinc may be separated from alkaline earth metals by extraction from aqueous solution using diphenylarsinic acid as reagent and chloroform as solvent. Zinc can also be separated from cadmium when a double extraction is employed. Results are presented.

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Herrn Prof. Dr. A. Musil, Vorstand des Instituts für anorganische und analytische Chemie der Universität Graz, zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Determination of lead in waters by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization

Summary The electrothermal atomization of lead has been investigated for accurate determination of lead in water samples. Thiourea served to lower the atomization temperature of lead and to eliminate the interferences from chloride matrix. The addition of thiourea also allowed the accurate determination of lead irrespective of its chemical form. The absolute sensitivity (1% absorption) was 1.1 × 10^–12g of lead. The method permits the direct rapid determination of lead in water samples including sea water.

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Bestimmung von Blei in Wässern durch Atomabsorptions-Spektrometrie mit elektrothermischer Atomisierung

Zusammenfassung Zur Verringerung der Atomisie-rungstemperatur und zur Beseitigung von Störungen durch die Chloridmatrix wird ein Zusatz von Thioharnstoff empfohlen. Dieser Zusatz gestattet außerdem eine genaue Bestimmung unabhängig von der chemischen Form, in der das Blei vorliegt. Die absolute Empfindlichkeit (1% Absorption) beträgt 1,1 · 10^–12 g Pb. Das Verfahren wurde zur direkten Bleibestimmung in Wässern, einschl. Meereswasser, angewendet.

     

Stable isotope dilution analysis by thermal ionization mass spectrometry (II): The determination of cadmium and copper

Summary The combination of stable isotope dilution analysis (SIDA) and thermal ionization mass spectrometry (TIMS) is in use for lead and uranium determination at milligram per kilogram levels for over 20 years.However, several other elements can also be determined accurately by SIDA/TIMS. In this study the determinations of cadmium and copper are described. Details of the digestion, electrochemical and ion-exchange separations and the loading of the elements on a filament are given. The advantages of the SIDA/TIMS technique are shown and illustrated with results for several certified reference materials.

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Isotopenverdünnungsanalyse mit stabilen Isotopen durch Thermionen-Massenspektromctrie: Bestimmung von Cadmium und Kupfer

Zusammenfassung Die Kombination der Isotopenanalyse mit stabilen Isotopen mit der Thermionenmassenspektrometrie wird schon seit über 20 Jahren zur Bestimmung von Blei und Uran im mg/kg-Bereich angewendet. Sie ist jedoch auch zur genauen Bestimmung anderer Elemente geeignet und wird in dieser Arbeit für Cadmium und Kupfer eingesetzt. Aufschlu\, Trennungen durch elektrochemische Methoden und Ionenaustausch sowie das Aufbringen auf den Heizfaden wurden im einzelnen beschrieben. Die Vorteile des Verfahrens werden an Hand von Ergebnissen für zertifizierte Standardmaterialien aufgezeigt.

     

Direct determination of cadmium in placenta. Comparison with a destruction atomic absorption spectrometric method

Summary A comparison of performance characteristics of a destruction ETA-AAS method and the solid sampling ETA-AAS method experienced in analyzing cadmium in placenta is described. The accuracy of both methods is good; the precision of the destruction method was better. It was concluded that the direct method was preferable for the determination of cadmium in placenta and other tissues as it has a higher speed of analysis and is less sensitive to contamination. Problems with both methods are mentioned and homogenization of samples is shortly described.

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Direkte Bestimmung von Cadmium in Placenta. Vergleich mit einer AAS-Methode mit Aufschluß

Zusammenfassung Die Leistungsfähigkeit einer ETA-AAS-Methode mit Aufschluß wird verglichen mit derjenigen einer Feststoff-ETA-AAS-Methode. Die Richtigkeit beider Verfahren ist gut, während die Präzision bei der Methode mit Aufschluß besser ist. Es wurde der Schluß gezogen, daß die direkte Methode zur Cadmiumbestimmung in Placenta und anderen Geweben vorzuziehen ist, da sie eine größere Analysengeschwindigkeit bietet und geringere Störanfälligkeit gegenüber Verunreinigungen aufweist. Probleme, die bei beiden Verfahren auftauchen, werden aufgezeigt. Die Homogenisierung der Probe wird kurz beschrieben.

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

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These investigations were supported in part by the Netherlands Technology Foundation (STW).     

Atomic-absorption spectroscopic determination of lead in biological materials by direct solid microsampling

Summary Graphite furnace atomization has been used in the AAS determination of lead in some biological materials (seaweed, vine leaves and edible portion of mussel) with the slurry technique and in solutions of the ashed samples. A hyperbolic calibration graph is adopted, which can be linearized, allowing matrix interferences on the calibration graphs to be assessed by means of the statistical analysis of variance for the linear regression applied to standard additions. The procedure suggested shows that for sampling mussel as a slurry, the analytical sensitivity for lead is about one third of that for the standard solutions. A physical loss of metal before the residue can be decomposed to produce atomic lead is suggested. The occlusion of the analyte in the carbon particles is suggested as a major mechanism. This decrease in sensitivity does not occur with slurries of seaweed or of leaves or with solutions of ashed materials. Both methods show an accuracy comparable to that of macro- and semimicro reference procedures.

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Atomabsorptions-spektroskopische Bestimmung von Blei in biologischem Material unter direkter Verwendung fester Proben

Zusammenfassung Für die Bestimmung des Bleigehalts in biologischer Matrix (Seetang, Weinstockblätter und Miesmuschelfleisch) wurde die flammenlose Atomabsorptionsspektroskopie verwendet. Der Bleigehalt wurde in Aschelösungen und in wässeriger Suspension pulverisierter Proben bestimmt. Eine hyperbole Eichkurve wurde verwendet, die linearisiert werden kann, indem Matrixstörungen der Eichkurve durch statistische Varianzanalyse kontrolliert werden, wenn die Standardadditionsmethode verwendet wird. Die beschriebene Arbeitsweise zeigt, daß die analytische Empfindlichkeit für Blei nur ein Drittel im Vergleich zur Standardlösung ist, wenn die Miesmuschel in Suspension analysiert wird. Ein physikalischer Metallverlust ist zu vermuten, wobei wahrscheinlich eine Okklusion in den verkohlten Partikeln erfolgt. Keine Empfindlichkeitsminderung ist bei der Analyse von Suspensionen des Seetangs und der Blätter oder der Lösungen veraschter Proben bemerkbar. Beide Methoden zeigen eine Treffsicherheit, die mit der anderer Makro- und Semimikromethoden vergleichbar ist.

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Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

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     

Filtration als Fehlerquelle bei der anodischen Amalgamvoltammetrie

Zusammenfassung Die Bestimmung von Schwermetallspuren mittels der anodischen Amalgamvoltammetrie ist gestört, wenn die Analysenlösungen im Laufe der Probevorbereitung filtriert werden. Die Störung tritt nur auf, wenn die zu bestimmenden Kationen bei Potentialen oberhalb -1,05 V abgeschieden werden. Der systematische Fehler beträgt bei der Bestimmung von Zink, Blei und Cadmium unter diesen Bedingungen mehr als -50%. Die Ursache der Störungen konnte noch nicht mit Sicherheit festgestellt werden; vermutlich gehen sie von löslichen Abbauprodukten des Filtermaterials aus.

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Summary The estimation of traces of heavy metals by anodic stripping voltammetry ist strongly affected by filtration processes involved in the sample preparation. Interferences only occur when the electrolysis is carried out at potentials higher than -1,05 volts (versus Ag/AgCl electrode). Under these conditions systematic errors of about -50% or more are observed in the determination of cadmium, lead and zinc. The reason of the reported effect is not yet well known. Reducible degradation products of filter materials probably account for the interferences.

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Wir danken Fräulein A. Schenkedehl für die sehr sorgfältige Ausführung der umfangreichen Versuchsreihen.     

Zur St?rung der AAS-Bestimmung von Pt-Spuren durch Kupfer und andere Schwermetalle

Zusammenfassung Die Bestimmung von Pt-Spuren durch Flammen-AAS wird von zahlreichen Metallionen in der Weise gestört, daß Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit abnehmen. In der Literatur werden verschiedene spektrochemische Puffer vorgeschlagen, um das Platinsignal in Gegenwart störender Probenkomponenten zu stabilisieren. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, daß die Signalbeeinflussung bei der AAS-Bestimmung von Pt durch Cu²⁺ und durch andere Metallionen auf der Bildung von Schwermetall-Hexachloroplatinaten in der Flamme beruht, wie sie für Alkali- und Erdalkaliionen bereits nachgewiesen wurde [4].

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The interference of the AAS determination of traces of platinum by copper and by other heavy metal ions

Summary The flame AAS determination of traces of platinum is disturbed by many metal ions such that sensitivity and reproducibility of the signals are diminished. In the literature different spectrochemical buffers are described to stabilize the signals of platinum in presence of disturbing sample components. In this paper it is proved that the influence on the AAS signal of Pt by Cu²⁺ and by other heavy metal ions is caused by formation of metal hexachloroplatinates in the flame, similar to those which already have been established for the alkaline and the alkaline earth ions [4].

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Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Unterstützung dieser Arbeit. Ein Teil der Untersuchungen wurde unter Mithilfe von H. J. Danz, K. Dungs und H. Linke durchgeführt, denen wir ebenfalls danken.