Non-destructive analysis of archeological samples by energy-dispersive X-ray fluorescence

Summary A non-destructive method is described for the determination of major and minor constituents in archeological specimens by energy-dispersive X-ray fluorescence. Homogeneity tests are made by measuring at various sites of the specimen. In the same way, mean values are obtained for inhomogeneous specimen without taking samples. For calibration, powder standards are used. In case of the determination of elements with numbers up to 14 (Si) a vacuum chamber is used and the dimensions of the specimens are limited by the dimensions of that vacuum chamber, whereas for the determination of elements from K up to U specimens of any size, form or weight are suitable.

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Zerstörungsfreie Analyse von archäologischen Proben mit Hilfe der Energie-dispersiven Röntgenfluorescenzanalyse

Zusammenfassung Eine zerstörungsfreie Methode für die Bestimmung von Haupt- und Nebenbestandteilen in archäologischen Proben mit Hilfe der Energie-dispersiven Röntgenfluorescenzanalyse wird beschrieben. Für Homogenitätstests wird an mehreren Stellen der Probe gemessen. In der gleichen Weise werden für inhomogene Proben Mittelwerte erhalten ohne Probenahme. Für die Eichung werden Pulverstandards verwendet. Im Falle der Bestimmung von Elementen mit Ordnungszahlen bis 14 (Si) wird eine Vakuumkammer eingesetzt, und die Dimensionen der Proben sind durch die Dimensionen dieser Vakuumkammer begrenzt, während für die Bestimmung der Elemente K bis U Proben jeder Größe, jeder Form oder jeden Gewichts verwendbar sind.

     

Erfahrungen mit der flammenlosen Atomabsorption bei der Untersuchung biologischen Materials auf Spuren von Schwermetallen

Zusammenfassung Es wird über den Einsatz der flammenlosen AAS bei der Bestimmung von Blei, Zink und Thallium in Blut, Urin und Gewebe berichtet. Wegen der hohen Empfindlichkeit der Methode kann auf eine Abtrennung und Anreicherung der zu bestimmenden Elemente verzichtet werden. Durch die Verwendung eines Untergrundkompensators können Fehlbestimmungen, die durch das Auftreten von Rauch beim Atomisieren bedingt sind, vermieden werden. Wenn die Proben nur wenig verdünnt werden können, muß mit dem Einfluß dritter Partner aus dem biologischen Material gerechnet werden. Dieser Einfluß kann durch Zusatz von Salpetersäure zu den Proben im Graphitrohr vermindert, aber nicht völlig aufgehoben werden. Die Leistungsfähigkeit der flammenlosen AAS wird am Beispiel der Bleibestimmung in Eierschalen und Eiinhalt wild lebender Vögel gezeigt.Herrn Lühl vom Forstzoologischen Institut der Universität Freiburg sei auch hier für die Beschaffung der Proben und Frau Engel für die Durchführung der Untersuchungen gedankt.     

Lead contents of foodstuffs

Zusammenfassung Es wird auf Fehlermöglichkeiten bei der Bleibestimmung hingewiesen und eine Methode beschrieben, mit der diese Fehler weitgehend vermieden werden können. Bei der angewendeten Trockenveraschung wird die Flüchtigkeit von Blei in Abhängigkeit von der mit Thermoelementen gemessenen Temperatur im Veraschungsgut ermittelt. Veraschungsdaten für ein Lebensmittel, z.B. Gemüse, dürfen nicht einfach auf anders zusammengesetzte Lebensmittel (z. B. Fleisch) übertragen, sondern müssen experimentell ermittelt werden. Bei der Bleibestimmung in Lösungen von Lebensmittelaschen mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie stören viele Matrixelemente. Durch eine Sulfidfällung mit Silberionen als Mitfällungspartner wird diese Störung umgangen und gleichzeitig das Blei angereichert; durch eine vorherige Nitrat-Carbonat-Schmelze der Aschen werden die vorhandenen Kohlenstoffreste beseitigt und in Säure schwerlösliche Verbindungen aufgeschlossen. Die Verwendung von Flußsäure zur Zerstörung von Silicaten, die nur Nachteile bringt, kann dadurch entfallen. Die Bleibestimmung in der erhaltenen Meßlösung im Atomabsorptionsspektrometer wird durch Vergleich mit entsprechenden Eichlösungen vorgenommen.Bei einem Papiervorschub (des Schreibers) von 30 mm/min wird die Peakhöhe von Proben und Eichlösungen über 30 bis 40 mm registriert.     

Spektrochemische Analysen mit einer Glimmentladungslampe als Lichtquelle

Zusammenfassung Für die Analyse nichtleitender pulverförmiger oder pulverisierbarer Proben wird die Glimmentladungslampe nach Grimm [9,10] vorwendet. Die Proben werden mit einer leitenden Substanzmeist Kupferpulver — gemischt, zu Tabletten gepreßt, in der Glimmlampe durch Kathodenzerstäubung abgebaut und ihre Spektren in der Entladung angeregt. Bei genügend feinkörniger Struktur haben wechselnde physikalische und chemische Beschaffenheit keinen merkbaren Einfluß auf die Analysenresultate. Für die Eichung kann daher eine einzige synthetische Probe verwendet werden, die aus Calciumcarbonat und Oxiden, unter Umständen auch mit Sulfat und Phosphat gemischt und je nach Bedarf mit Calciumcarbonat verdünnt wird. Bestimmt werden die Elemente Si, Ca, Mg, Mn, Fe, Al, Ti, Na, K, P, S und C. Hierauf läßt sich eine Universalmethode zur Bestimmung der Hauptbestandteile in nichtleitenden Substanzen wie Gesteinen, Mineralien, Erzen, Schlacken, Gläsern und Zement gründen, die genau und richtig ist und bei einfacherer Probenvorbereitung eine Reihe von Vorteilen gegenüber den hierfür sonst üblichen Methoden der Röntgenfluorescenzspektroskopie besitzt.Herrn Prof. Dr. H. Specker zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Kristallisieren und Schmelzen von verschiedenen Hochpolymeren nach röntgenographischen Messungen

Zusammenfassung Es wird an Hand von röntgenographischen Messungen an verschiedenen Hochpolymeren gezeigt, daß es durch die spezielle Bauart des Makromoleküls bedingte, anisotrope Kristallstrukturen gibt, die allgemein beim Kristallisieren abgeschreckter Proben eingenommen werden. Dabei ist vorausgesetzt, daß durch das Abschrecken die Kristallisation der betreffenden Hochpolymeren ganz oder auch nur teilweise unterdrückt werden kann. Es werden die Ursachen für die stufenweise Kristallisation der angegebenen Polymeren beim Tempern diskutiert. Die Zunahme der Langperiode während des Strukturwechsels Pseudostruktur Kristallstruktur wird dem selektiven Aufschmelzen der kleinsten Teilchen bei gleichzeitigem Wachsen der stabilen Kristalle zugeschrieben. Dies führt zu der Auffassung, daß das Schmelzen der Hochpolymeren in einem Temperaturintervall von der mittleren Kristallitgröße und von der Kristallitgrößenverteilung abhängt. Beide Größen können i. a. durch unterschiedliche thermische Vorbehandlung der Proben verändert werden, wie es am Beispiel des Polyurethans und des Terephthalsäureglykolesters gezeigt wird. Das Schmelzverhalten verschieden verzweigter Polyäthylene, des Teflons und eines Copolymerisates dieses Polymeren mit Hexafluorpropylen kann durch eine Theorie vonFlory qualitativ richtig wiedergegeben werden. Hierbei werden die mittlere Kristallitgröße und die Kristallitgrößenverteilung durch den Einbau nicht kristallisationsfähiger Atomgruppen in das Makromolekül entscheidend bestimmt. Der Schmelzvorgang selbst wird als eine Umwandlung 1. Ordnung angesehen. Copolymere werden als spezielles Zweikomponentensystem aufgefaßt. Diese schmelzen prinzipiell in einem Temperaturintervall.Ich danke der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Bereitstellung eines Teils der Geriäte und sachlichen Mittel.     

Eine photometrische Methode zur Magnesiumbestimmung mit Eriochromschwarz T in Kathoden-Nickel

Zusammenfassung Es wird über die erfolgreiche Anwendung einer für Zink, Aluminium und Gußeisen bereits erprobten photometrischen Methode der Magnesiumbestimmung im Kathoden-Nickel mit Gehalten von 0,005–0,2% berichtet. Das in Lösung befindliche Magnesium erzeugt mit Eriochromschwarz T in gepufferter Lösung bei P_H 10,6 einen rotgefärbten wasserlöslichen Komplex, der bei 546 nm photometriert wird. Das Nickel und die Begleitelemente werden durch eine Oxinfällung mit nachfolgender Oxin-Carbaminat-Chloroformextraktion entfernt. Das Verfahren beansprucht für 3 Proben mit Blindansatz etwa 5 Std, wobei mit einem Analysenfehler von 2,5–10% zu rechnen ist.An dieser Stelle möchte ich Herrn Oberregierungsrat Dr. v. Vogel für die Unterstützung der Arbeit und Herrn Heinz Salewski für die Hilfe bei der praktischen Durchführung danken.     

X-ray small-angle scattering of bulk polyethylene

Summary A previously described method for evaluating X-ray small-angle scattering curves was applied to a number of well-characterized polyethylene samples. The average thicknesses of the crystalline and amorphous layers were estimated by this method; furthermore, the mean square of the density fluctuations within the samples was determined from the integral small-angle scattering. From these data, combined with the overall densities of the samples, the densities of the crystalline and amorphous layers were calculated; these densities compare well with the figures generally assumed for a two-phase structure.The effects of molecular weight and cooling rate on the thicknesses of the crystalline and amorphous layers are noted, and the thicknesses of the crystalline layers are compared with the melting points of the samples.Finally, a discussion is given of the errors which may be involved ifBragg's law is applied to small-angle scattering curves.

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Zusammenfassung Eine bereits früher beschriebene Methode zur Bewertung von Röntgen-Kleinwinkelstreuungskurven wird auf eine Anzahl genau charakterisierter Polyäthylenproben angewandt. An Hand dieser Methode wird die mittlere Dicke der kristallinen und amorphen Schichten geschätzt; ferner wird an Hand der Integral-Kleinwinkelstreuung das mittlere Quadrat der Dichteschwankungen in den Proben bestimmt. Aus den so erhaltenen Unterlagen und Gesamtdichten der Proben werden die Dichten der kristallinen und amorphen Schichten berechnet; diese Werte entsprechen durchaus den im allgemeinen für eine Zweiphasenstruktur angenommenen Zahlen.Es wird der Einfluß von Molekulargewicht und Kühlgeschwindigkeit auf die Dicke der kristallinen und amorphen Schichten angegeben; außerdem werden die Dicken der kristallinen Schichten mit den Schmelzpunkten der Proben verglichen. Schließlich werden die Fehler erörtert, welche sich bei Anwendung desBragg-schen Gesetzes auf Kleinwinkelstreuungskurven ergeben.

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With 6 figures in 7 details and 2 tables     

Improvement in precision and accuracy of spark source mass spectrometric analysis by sample dissolution and isotope dilution

Summary In order to avoid the influence of sample heterogeneity, matrix effects and the non-availability of well analyzed standard samples on the precision and the accuracy of spark source mass spectrometric analysis, metal and silicate samples are dissolved chemically. For quantitative analysis, isotope dilution and calibration with standard solutions are used, whereby a precision of better than ±3% and ±8%, respectively, is obtained. This development has improved the precision by about a factor of 3 and increased the reliability of the analysis.

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Verbesserung der Genauigkeit und der Richtigkeit der funken-massenspektrometrischen Analyse durch chemisches Auflösen der Probe und Anwendung der Isotopenverdünnungsmethode

Zusammenfassung Um den Einfluß der Probenheterogenität, von Matrixeffekten und des Fehlens von gut analysierten Standardproben auf die Genauigkeit und Richtigkeit der funken-massenspektrometrischen Analyse zu vermeiden, sind metallische und silicatische Proben chemisch gelöst worden. Zur quantitativen Analyse wird die Isotopenverdünnungsmethode und eine Eichung mit Standardlösungen verwendet, wobei eine Genauigkeit von besser als ±3% bzw. ±8% erreicht wird. Diese Entwicklung hat die Genauigkeit gegenüber der direkten Methode um einen Faktor von ungefähr 3 verbessert und die Zuverlässigkeit der Analyse erhöht.

     

Assay of mixtures of hydrazine and other nitrogen bases by thermometric titrimetry

Summary Binary mixtures of hydrazine and one of the following N-containing bases: ammonia, aniline, hydroxylamine, thiocyanate and unsymmetrical dimethyl hydrazine have been assayed thermometrically. The titrations are based both on the basic and the reducing properties of the compounds. For example, whilst for mixtures of hydrazine and ammonia, the total base content is determined by an acid/base titration, and the hydrazine component is determined by oxidation with bromate ion; for mixtures containing aniline or hydroxylamine, serial titration with bromate ensures that all the hydrazine is oxidised before the onset of oxidation of the other component. Mixtures of hydrazine and UDMH have been assayed in both aqueous and non-aqueous media and a comparison of results has been reported. The main advantage of the proposed methods is that they can be applied to industrial samples, which would render other methods impossible.

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Analyse von Mischungen des Hydrazins mit anderen Stickstoff-haltigen Basen durch thermometrische Titration

Zusammenfassung Binäre Mischungen von Hydrazin mit Ammoniak, Anilin, Hydroxylamin, Thiocyanat und asymmetrischem Dimethylhydrazin wurden thermometrisch analysiert. Sowohl die basischen als auch die reduzierenden Eigenschaften des Hydrazins bilden die Grundlage der Titrationen. Zum Beispiel wird im Gemisch Hydrazin/Ammoniak der Gesamtbasengehalt acidimetrisch ermittelt und die Hydrazinkomponente durch Oxydation mit Bromat bestimmt. Im Gemisch Anilin/Hydrazin oder Hydroxylamin/Hydrazin wird mit Bromat zunächst alles Hydrazin oxydiert, bevor die Oxydation der zweiten Komponente einsetzt. Mischungen von Hydrazin mit asym. Dimethylhydrazin werden in wäßrigem und auch in nichtwäßrigem Medium ausgeführt und die Ergebnisse verglichen. Der Hauptvorteil der beschriebenen Verfahren besteht darin, daß auch industrielle Proben untersucht werden können, bei denen andere Verfahren versagen würden.

     

Spurenbestimmung von Thallium in Gesteinen durch Flammen oder flammenlose Atomabsorptions-Spektralphotometrie nach Vorkonzentrierung durch Extraktion

Zusammenfassung Die beschriebene Methode für die Bestimmung von Tl in Zement und dessen Ausgangsmaterialien eignet sich auch für die Spurenbestimmung in Gesteinen, Lösungen, usw. Spuren von Tl können aus großen Gehalten von Ca oder Fe durch Maskieren der Fremdelemente in mineralsaurer Lösung mit großen Mengen Citronensäure, Ascorbinsäure, wenn nötig auch mit KCN, und Extrahieren bzw. Konzentrieren des Tl als Diethyldithiocarbaminat-Komplex mit kleinen Mengen Methylisobutylketon bei pH 10,5 abgetrennt werden. Tl⁺ und auch Tl³⁺ werden erfaßt. Der Methylisobutylketon-Extrakt kann direkt in die Flamme eingesprüht werden. Die Empfindlichkeit ist in Methylisobutylketon-Lösung etwa um 30% besser als in rein wäßriger Lösung. Ein Zusatz von Cd, welches unter den gegebenen Bedingungen ebenfalls mitextrahiert wird, verbessert die Empfindlichkeit durch Interferenzeffekt nochmals um weitere 30 %. Wird eine Proben-Einwaage von 1 g zur Extraktion verwendet, so kann noch 0,1 ppm Tl im Ausgangsmaterial nachgewiesen werden. 60 untersuchte Kationen und etwa 20 Anionen stören in weiten Grenzen nicht. Mit der flammenlosen Atomisierung im Graphitrohrofen können noch 20–100mal kleinere Mengen Tl bestimmt werden, wenn das Tl im Methylisobutyl-Extrakt mit HNO₃ in die Nitratform gebracht und mit Alkohol verdünnt wird. Die Methoden wurden mit Standardgesteinen und Zementproben mit zugesetztem Tl überprüft.

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Trace determination of thallium in rocks by flame or flameless atomic absorption spectrophotometry following pre-concentration by extraction

Summary A sensitive method for the trace analysis of Tl in cement raw materials, rocks and other samples by AAS is described. To the aqueous sample solutions, containing mainly Ca or Fe, large amounts of citric and ascorbic acid were added for masking interfering cations. Tl is extracted and concentrated as the diethyldithiocarbamate complex in methyl-isobutylketone at pH 10.5. This extract can directly be injected into the flame. The sensitivity was found to be 30% higher than for aqueous solutions and can be enhanced by another 30% by addition of some Cd. For a 1 g-sample the sensitivity is about 0.1 ppm Tl. Some 60 cations and 20 anions may be present in rather large amounts without disturbing the Tl-determination. A procedure for the flameless AAS is also described leading to a 20–100 times higher sensitivity. The methods were tested with standard rocks and with cement samples to which defined amounts of Tl had been added.

Für die Überprüfung des Manuskriptes möchte ich den Herren Dr. P. Baertschi und O. Antonsen herzlich danken.     

Automated sample preparation for X-ray fluorescence, plasma emission and atomic absorption spectrometry

Summary There exists an important disparity between the high throughput of modern spectrometers for the analysis of mineral products and the weak means for the isoformation of samples. To fill this gap the French Iron and Steel Research Institute (IRSID), with the financial help of the European Community for Steel and Coal, has developed several instruments able to rapidly prepare samples for X-ray fluorescence, plasma emission and atomic absorption spectrometries. These three devices are able to prepare beads, solutions or both. Using high frequency heating, effective mixing during the fusion-dissolution process as well as a judicious choise of a number of parameters. The samples obtained are of such a quality that the preparation and measurement reproducibilities are often very similar.

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Automatische Probenvorbereitung für die Röntgenfluorescenz-, Plasmaemissions- und Atomabsorptions-SpektrometrieProbenvorbereitung mittels PERL'X-2, PLASMASOL und SOL'X

Zusammenfassung Es besteht eine große Ungleichheit zwischen dem hohen Probendurchsatz der modernen Spektrometer zur Analyse anorganischer Produkte und den unzureichenden Mitteln der Probenaufbereitung. Aus diesem Grund hat das französische Forschungsinstitut für Eisenhüttenwesen (IRSID) mit der finanziellen Hilfe der Europäischen Gemeinschaft für Kohle und Stahl einige Geräte entwickelt, die es erlauben, schnell Proben für die Röntgenfluorescenz, die mit Plasma angeregte optische Emission und die Atomabsorption aufzubereiten. Diese drei Geräte können Perlen, Lösungen, oder beide zugleich herstellen. Dank einer Hochfrequenzheizung, einer guten Durchmischung während der Aufschmelzung-Verdünnung und gezielt gewählter Parameter sind die erhaltenen Proben von einer solchen Qualität, daß die Reproduzierbarkeit von Aufbereitung und Messung in vielen Fällen nahezu gleich ist.

     

Über die Löslichkeit und das Lösungsgleichgewicht von Kieselsäuren

Zusammenfassung Die Schwierigkeiten der experimentellen Bestimmung der Löslichkeit der Kieselsäure werden erläutert und auf die unterschiedlichen Lösungsgeschwindigkeiten der verschiedenen SiO₂-Modifikationen und die Polykondensationsneigung der Kieselsäure zurückgeführt. Es wird eine von der Lösungsgeschwindigkeit und der Ausgangsmodifikation unabhängige Löslichkeit der Kieselsäure postuliert, die nur mit dem Kieselsäuregel als Bodenkörper in einem echten Gleichgewicht steht.Das Gleichgewicht in der Lösung wird unter Berücksichtigung der Polykondensationsgleichgewichte zwischen den Kondensationsstufen der Kieselsäure unter bestimmten Modellvorstellungen berechnet. Für die einzelnen Stufen ergeben sich feste Grenzkonzentrationen, die bei den niedrigsten Kondensaten am schnellsten erreicht werden und mit zunehmendem Kondensationsgrad abnehmen.Die äußerst geringe Lösungsgeschwindigkeit kompakter SiO₂-Phasen wird durch die notwendige gleichzeitige Hydrolyse mehrerer Bindungen an der Grenzfläche erklärt. Für die Hydrolyse- und Kondensationsgeschwindigkeiten der Polykieselsäuren werden unter bestimmten Annahmen für die beteiligten chemischen Prozesse formelmäßige Ausdrücke abgeleitet, aus denen dieph-Abhängigkeit der Geschwindigkeiten abzulesen ist und eine Beziehung für die Konstanten der Kondensationsgleichgewichte erhalten wird. Auf den Einfluß von Anionen als Lösungsgenossen wird hingewiesen.Die theoretischen Ergebnisse werden an vorliegendem experimentellem Material geprüft und zeigen durchweg gute qualitative Übereinstimmung.     

Ein neues Prinzip enzymatischer Analyse

Zusammenfassung An wasserunlösliche Träger fixierte Enzyme lassen sich wie anorganische Katalysatoren zur Analyse verwenden. Sie können laufend wieder verwendet werden und es können mit einer definierten Aktivität statt einer mehr als 10000 Bestimmungen ausgeführt werden. Am Beispiel der Glucose-Bestimmung wird eine einfache Meßanordnung beschrieben, mit der nicht enteiweißte Proben analysiert werden können. Die Pufferlösung wird ständig umgepumpt. Über einen neuartigen Probenapplikator werden die Probelösungen (ca. 60/h) exakt dosiert in den Strom eingespeist. Meßdetektor ist eine O₂-empfindliche Elektrode. Das Meßergebnis liegt in < 1 min vor.

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A new principle of enzymatic analysis

Enzymes fixed to a water-insoluble carrier can be applied for analysis in the same way as inorganic catalysators. They can be used continuously and with a single defined activity more than 10000 determinations can be carried out instead of only one. For the example of a glucose determination a simple apparatus is described for analysing non-deproteinised samples. The buffer solution is pumped continuously and the samples (ca. 60/h) are fed into the circuit accurately dosed by a novel applicator. An O₂-sensitive electrode is used as detector. The result is obtained within < 1 min.

     

Concentration gradients in biological samples during storage, freezing and thawing

Summary Concentration gradients of calcium, copper and sodium obtained in samples of serum, sweat and urine during storage at room temperature, in refrigerator and in deep freeze are examined by atomic absorption spectroscopy. No concentration gradient is produced in the sample tubes for copper and sodium even after 22 days at room temperature. The main part of the calcium content, however, is precipitated from the serum and urine samples. Consequently, the analysis will not give correct results unless the samples are thoroughly shaken.The samples were also fractionated by sequential thawing and freezing in order to find an explanation for the great concentration gradients produced in frozen samples after thawing and sampling without shaking. The results show that these gradients are produced during thawing, when more concentrated solution thaws first and runs down to the bottom along the tube walls. The concentration gradients top-bottom of up to one hundred times obtained in this way demonstrate clearly the need for thorough shaking of frozen samples before sampling is carried out, in order to obtain the correct analytical values.

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Konzentrationsgradienten in biologischen Proben während der Lagerung, dem Einfrieren und Auftauen

Zusammenfassung Konzentrationsgradienten von Ca, Cu und Na in Serum, Schweiß und Urin während der Lagerung bei Raumtemperatur, im Kühlschrank und beim Tiefgefrieren wurden mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie untersucht. Keine Veränderung wurde für Cu und Na selbst nach 22 Tagen bei Raumtemperatur festgestellt. Ca wird jedoch zum größten Teil aus Serum und Urin ausgefällt. Daher erhält man korrekte Analysenergebnisse nur nach gründlichem Schütteln der Probe.Durch Fraktionieren der Proben durch aufeinanderfolgendes Auftauen und Frieren konnte eine Erklärung für die großen Konzentrationsgradienten in Proben nach dem Auftauen ohne Schütteln gefunden werden. Diese Gradienten entstehen während des Auftauens, wenn stärker konzentrierte Lösung zuerst auftaut und zum Boden wandert. Aus den Untersuchungen ergibt sich eindeutig die Notwendigkeit gründlichen Schüttelns vor der Probenabnahme, um zuverlässige Analysenwerte zu erhalten.

     

Synchrotron radiation excited X-ray fluorescence analysis using a graphite monochromator

Summary X-ray fluorescence analysis with monochromatic synchrotron radiation enables the direct analysis even of samples with a very strong matrix, while other methods require already a chemical pretreatment or preconcentration step. Because of free tunable excitation energy special elements or element groups of interest can be selectively excitated. The use of a graphite crystal for monochromatizing leads to a sufficient fluorescence intensity even for thin samples, because of a larger band width compared to other monochromator crystals. Nevertheless, a sufficient selectivity of the excitation will be achieved. Using a curved crystal focussing the beam in the horizontal plane of the storage ring, the intensity can be improved by a factor of about 20. The limits of detection for realistic samples (in this case aerosol samples are analysed) are in the range of 40 ng/ g. The results of the direct analysis of arsenic in aerosol samples are discussed and compared with an interlaboratory test.

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Röntgenfluorescenzanalyse mit Synchrotronstrahlung unter Verwendung eines Graphitmonochromators

Zusammenfassung Röntgenfluorescenzanalyse mit monochromatisierter Synchrotronstrahlung erlaubt die Direktanalyse auch von stark matrixbeladenen Proben, bei denen bei anderen Methoden schon eine chemische Vorbehandlung oder Anreicherung notwendig wird. Die frei wählbare Monochromatorenergie erlaubt die selektive Anregung bestimmter Elemente oder Elementgruppen. Die Verwendung eines Graphitkristalls zur Monochromatisierung ergibt aufgrund der höheren Bandbreite gegenüber anderen Monochromatorkristallen auch bei dünnen Proben eine ausreichende Fluorescenzintensität bei gleichzeitig genügender Selektivität. Durch Verwendung eines gebogenen Graphitkristalls zur Fokussierung des Strahls in der horizontalen Ebene kann die Intensität noch einmal um den Faktor 20 gesteigert werden. Die Nachweisgrenzen von mit Aerosolen beaufschlagten Filtern liegen im Bereich von 40 ng/g. Die Ergebnisse der Analyse von Arsen in Aerosolproben werden diskutiert und mit den Ergebnissen einer Ringanalyse verglichen.

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Dedicated to Prof. Dr. K. H. Lieser on the occasion of his 65th birthday     

Analysis of inclusions in aluminium by dissolution of the samples in hydrochloric/nitric acid

Summary A new method has been developed for the analysis of oxides, borides and Al₃Ti in aluminium. 20 g samples are dissolved in hydrochloric acid — nitric acid solution. The solution is filtered and the silicon in the residue is removed by means of hydrofluoric acid. The undissolved phases were identified by X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy; the composition of the particles was determined by use of emission spectrography and X-ray fluorescence and the size distribution of the inclusions by use of the Coulter Counter.An aluminium — 5 wt% titanium — 1 wt% boron alloy investigated contains 6.4 wt% TiAl₃ and 3.4 wt% TiB₂. The results obtained with the new method were in agreement with standard optical analysis of the alloy material.Five aluminium ingots investigated contain 6–10 ppm oxides as determined by neutron activation analysis. The new method gave similar, but lower oxide values. The differences in results was explained by assuming that a small portion of the oxides went into solution in the acids and that the samples analyzed by neutron activation had a surface oxide layer.The main weight fraction of the oxides was found to consist of particles larger than 5 m in spherical diameter.

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Analyse von Einschlüssen in Aluminium durch Lösen der Proben in Salz/Salpeter-Säure

Zusammenfassung Zur Analyse von Oxiden, Boriden und Al₃Ti in Aluminium wurde eine neue Methode entwickelt, bei der 20 g-Proben in einer HCl/HNO₃-Mischung aufgelöst werden. Nach Filtern der Lösung wird das Silicium im Rückstand mit Flußsäure (HF) entfernt. Die ungelösten Phasen werden mit Hilfe von Röntgenbeugung und REM identifiziert, die Partikel-zusammensetzung mit Hilfe von Emmissionsspektrographie und Röntgenfluorescenz bestimmt und die Größenverteilung der Einschlüsse mit Coulter Counter ermittelt.Für eine Al — 5% Ti — 1% B-Legierung haben wir 6.4% TiAl₃ und 3.4% TiB₂ ermittelt. Die mit Hilfe der neuen Methode gefundenen Resultate stimmten mit den Werten der optischen Standardanalyse überein.Fünf durch Neutronenaktivierung untersuchte AlGußstücke enthielten 6–10 ppm Oxide. Die neue Methode gab ähnliche aber niedrigere Oxidwerte. Die Unterschiede lassen sich durch kleine Oxidmengen erklären, die in den Säuren in Auflösung gehen; außerdem besaßen die mit Neutronenaktivierung analysierten Proben eine Oberflächenoxidschicht.Den hauptsächlichen Gewichtsanteil der gefundenen Oxide bildeten Partikel mit mehr als 5 m Durchmesser.