Direkte instrumentelle Kopplung der Gas-Chromatographie mit der Massenspektrometrie

Zusammenfassung Die verschiedenen Möglichkeiten der direkten instrumentellen Kopplung von Gas-Chromatographen mit Massenspektrometern werden diskutiert. Der derzeitige Stand sowie die Grenzen derartiger Kombinationen werden aufgezeigt und eine übersicht Über die bis jetzt verwirklichten Anordnungen wird gegeben.

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Summary The different possibilities for the direct instrumental coupling of mass spectrometers with gas chromatographs are described. The limitations of such combinations as well as the so far published approaches are discussed.

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In der vorliegenden Arbeit sind die Ergebnisse des Diskussionstreffens der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Fachgruppe analytische Chemie, Über die Kopplung Gas-Chromatographie/Massenspektrometrie vom 2. 6. 1966 in Freiburg i. Br. mitberücksichtigt worden.

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Die vorliegende Arbeit wurde teilweise vom Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (Forschungsprojekt Nr. 3602) unterstützt.     

M?glichkeiten des Einsatzes von EDV-Anlagen in der Instrumentellen Analytik

Zusammenfassung An Hand einer tabellarischen Übersicht werden je 3 typische Rechnersysteme der Betriebsarten off-line und on-line einander gegenübergestellt und hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten, des technischen Aufwandes, der Vor- und Nachteile sowie der Kosten miteinander verglichen. Die Zusammenstellung, die durch Hinweise auf entsprechende Beispiele aus der Literatur ergänzt wird, soll Anwendern der EDV-Technik in der Instrumentellen Analytik bei der Systemauswahl helfen.

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A comparison of different computing systems for the instrumental analysis

A review is given which compares three typical computing systems of the off-line mode and three of the on-line mode. The main applications, the necessities, the advantages and disadvantages including the costs are discussed. This review and some references to examples in the literature may help the analyst to choose the optimum configuration of a computing system for this special problem.

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Überarbeitete Fassung eines Referates anläßlich der Analytiker-Tagung veto 17.–19. November 1970 in Basel.     

The present state of local analysis: Analysis of individual small particles

Summary This paper tries to give a survey of the present state of local analysis, using as an example the problem of chemical identification of individual inorganic airborne particles, which can have a widely varying composition and which are always present as an extremely complex mixture. It is shown that by application of the different electron probe techniques evaluating a variety of analytical signals such as inner orbital and valence band X-ray spectra, electron diffraction patterns, electron energy-loss spectra and secondary and transmission electron images the size range of particle identification and characterization can be extended towards diameters as small as 100 Å The analytical possibilities are treated, as well as the limitations associated with each of the techniques.

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Zusammenfassung Es wird versucht, einen Überblick über den gegenwärtigen Stand der Lokalanalyse an Hand der chemischen Identifizierung einzelner anorganischer Luftpartikel zu geben, die sehr unterschiedlich zusammengesetzt sein können und stets in Form sehr komplexer Gemische auftreten. Durch Anwendung der verschiedenen Möglichkeiten der Elektronenstrahlmikroanalyse und Auswertung verschiedener analytischer Signale, wie der Innerorbital- und der Valenzband-Röntgenspektren, der Elektronenbeugungsdiagramme, der Elektronenenergieverlust-Spektren sowie der Bilder der Sekundär- und transmittierten Elektronen, kann die Identifizierung und Charakterisierung bis zu Teilchendurchmessern von 100 Å ausgedehnt werden. Die analytischen Möglichkeiten und die Grenzen der besprochenen Verfahren wurden dargelegt.

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Presented at the International Symposium on Microchemical Techniques, May 23–27, 1977, Davos, Switzerland.     

Qualitative und quantitative Analysen von Gasgemischen durch Mikrowellenspektroskopie

Zusammenfassung Ein Überblick wird gegeben über die Anwendung der Mikrowellenspektroskopie, die für die Analytik gasförmiger Vielkomponentengemische geeignet ist und sich gegenüber anderen Verfahren durch hohes Auflösungsvermögen und große Nachweisemp-findlichkeit auszeichnet. Nach einer Einführung in die theoretischen und apparativen Grundlagen werden die Molekülspezifität des Mikrowellenspektrums sowie die Methode der Doppelresonanzspektroskopie diskutiert und anschließend die Möglichkeiten der quantitativen Analyse aufgezeigt.

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Qualitative and quantitative analyses of gaseous mixtures by microwave spectroscopyRecent methods and results

Summary A review is given on the applicabilities of microwave spectroscopy, which is suitable for gaseous multicomponent mixtures and is superior to other methods by its high resolving power and sensitivity. After an introduction into the principles of theory and apparatus, the molecular specificity of the microwave spectrum and the method of double resonance spectroscopy are discussed and the possibilities of quantitative analysis are pointed out.

     

Gradient- und Transfer-Techniken in der Chromatographie

Zusammenfassung In einer Übersicht werden die Gradient-Techniken in der Chromatographie unter allgemeinen Gesichtspunkten besprochen. Gradient-Verfahren kann man in der stationären und der mobilen Phase sowie in den Milieubedingungen einführen. Neuartige Möglichkeiten ergibt eine Chromatographie quer zum eigentlichen Verlauf des Gradients. Dieses Verfahren wurde erstmals für die DC ausgearbeitet.Zur sicheren Identifizierung der getrennten Substanzen ist die Kombination mit geeigneten physikalischen, chemischen und biologischen Verfahren wichtig. Erprobte Möglichkeiten der direkten Kopplung und des mechanischen Transfers kleinster Mengen werden an Beispielen geschildert.

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Summary Gradient techniques in chromatography are reviewed in general. Gradients can be introduced in the properties of the stationary and/or mobile phases and in the other conditions (e.g. temperature or flow rate programming). A chromatography which traverses the gradient direction yields new possibilities. This procedure has been worked out for TLC for the first time.Combination with suitable physical, chemical and biological procedures is important for accurate identification of the separated substances. Tested possibilities of direct coupling and of mechanical transfer of very small amounts are illustrated by examples.

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Mein Dank gilt allen Institutionen und Firmen, aber insbesondere den Mitarbeitern, die mir nei der Verwirklichung meiner Forchungsvorhaben tatkräftig geholfen haben.

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Festvortrag anläßlich der Verleihung des Fresenius-Preises am 14. 4. 1966 in Lindau; zugleich XVI. Mitt. Dünnschicht-Chromatographie.     

Extraktion von Metallionen durch aromatische Sulfoxide. II

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit enthält eine Untersuchung jener Möglichkeiten zu extraktionschromatographischen oder extraktiven Trennungen, die sich aus der unterschiedlichen Solvatation von Metallspezies im Dibenzylsulfoxid-HCl- und Diphenylsulfoxid-HCl-System ergeben. Die durch Papierchromatographie mit umgekehrten Phasen ermittelten R_f-Spektren von je 50 Ionen geben einen Überblick über die Trennmöglichkeiten.

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Extraction of metal ions by aromatic sulfoxides. II

Summary The present work contains a study of the possibilities of the extraction-chromatographic or the extractive separation that arise from the differing solvation of metal species in dibenzylsulfoxide-HCl and diphenyl-sulfoxide-HCl system. The R_f-spectra of about 50 ions as determined with inverted phases by means of paper chromatography give a general view regarding the separation possibilities.

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Die Autoren danken dem Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung für die Überlassung eines Beckman-Acta-V-Spektralphotometers.     

Systematische infrarotspektroskopische Studien an Polyphenylen

Zusammenfassung Systematische Untersuchungen an den IR-Spektren von über 60 linearen und verzweigten Polyphenylen sowie einigen Raman-Spektren ermöglichten Einblicke in die Zusammenhänge zwischen Kettenstruktur und Spektrum. Die mit der Gliederzahl frequenzvariablen Schlüsselbanden für die Ringsubstitutionstypen werden aufgeführt; ebenso wird eine kinetische Betrachtung über die Möglichkeiten und Grenzen einer allgemeinen qualitativ analytischen Verwertbarkeit der Daten unternommen, nachdem Versuche zur semiquantitativen Bestimmung des o/m/p-Verhältnisses scheiterten. Es werden Beispiele von Strukturdiagnosen an Reinstoffen und Gemischen gegeben.

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Summary The systematic study of the IR-spectra of over 60 polyphenyls in the region 3500–300 cm^–1 and of some Raman spectra furnished spectrum/structure correlations for the different families of linear and branched polyphenyls. The key-bands of the ring substitution types (whose frequencies may vary with chain-length) are given. Attempts for semi-quantitative determination of the o/m/p ratio failed. Possibilities and limits for use of the data in qualitative analysis are evaluated. Examples of structure diagnosis of pure compounds and mixtures are presented.

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Wir danken Herrn P.W. Solomon, Phillips Petroleum Co., Bartlesville, (USA), für die Überlassung einiger Polyphenyle. Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des Reaktorprogramms Orgel ausgeführt.     

Air pollution measurement as a tool for practical policy and control strategy

Summary The problems of air pollution are discussed and possibilities for control and monitoring by analytical measurement are presented.

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Messung der Luftverschmutzung als Mittel für praktische Kontrollmanahmen

Zusammenfassung Die Problematik der Luftverschmutzung wird diskutiert und Möglichkeiten zur Kontrolle und Überwachung besprochen.

Lecture presented at Euroanalysis I Conference, 28. 8.–1. 9. 1972 in Heidelberg, Germany.     

Zur Bestimmung von Natriumcarbonat in Schwefelnatrium

Zusammenfassung Zur Bestimmung des Carbonatgehaltes in technischem Schwefelnatrium werden in einem aliquoten Teil der Lösung der Probe zunächst Carbonat, Sulfit und Sulfat mit Bariumchlorid gefällt und der Niederschlag in einem abgemessenen Überschuß von 0,5 n Salzsäure und 0,1 n Jodlösung gelöst. Sulfit wird hierbei zu Sulfat oxydiert unter Bildung einer äquivalenten Menge Säure. Das nicht verbrauchte Jod wird mit Thiosulfat, der Säureüberschuß anschließend mit Lauge zurücktitriert. Die Summe des ermittelten Säure- und Jodverbrauches ist dem Carbonatgehalt äquivalent. Nach Ermittlung des durch die Einwirkung der Luftkohlensäure während des Fällens und Filtrierens bedingten Blindwertes aus mindestens 2 Parallelbestimmungen mit verschiedenen aliquoten Teilen der Probelösung und entsprechender Korrektur kann der Gehalt an Natriumcarbonat in technischem Schwefelnatrium (etwa 1% Na₂CO₃ und mehr) auf ±0,1–0,2% (abs.) genau bestimmt werden.Auf Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung des Verfahrens sowie zur gleichzeitigen direkten Sulfitbestimmung wurde hingewiesen.Für die Ausführung zahlreicher Analysen sei auch an dieser Stelle Fräulein Ada Mansholt und Fräulein Charlotte Schubert herzlichst gedankt.     

Statistik in der chemischen Analyse. IV

Zusammenfassung Es wird eine bewährte Auswertungsmethode photometrischer Eichmessungen bei nachgewiesener Geltung des Lambert-Beerschen Gesetzes ausfährlich behandelt. Die Ausgleichsrechnung basiert auf einem bereits in der Gravimetrie und Titrimetrie herangezogenen Minimumsansatz, der unter den zahlreichen möglichen Ansätzen den wahren Verhältnissen am nächsten kommt und allgemein anwendbar ist. Die Ausgleichsrechnung liefert sowohl den Extinktionskoeffizienten [] bzw. die Verfahrenskonstante [] als auch deren mittlere quadratische Abweichung sowie die Standardabweichung s _c des Verfahrens. Die Möglichkeiten der Ermittlung von Blindwerten und die Ursachen dieser Größen werden diskutiert. Auf statistische Fehlerbereiche und Definition einer Nachweisgrenze wird kurz eingegangen. Die angeführten Formulierungen sind in ihrer Anwendung durch praktische Beispiele erläutert.III. Mitteilung: diese Z. 163, 273 (1958).     

Fortschritte gas-chromatographischer Verfahren in der Biochemie

Zusammenfassung Die Entwicklung der Kolonnen-Technologie wird beschrieben, wobei sowohl die gepackten Kolonnen, unter besonderer Berücksichtigung der neuen Trägermaterialien, als auch die Capillarkolonnen einer Betrachtung an Hand von praktischen Beispielen unterzogen werden. Die Möglichkeit der Derivatbildung erlaubt in Verbindung mit selektiven Detektoren eine Steigerung der Nachweisempfindlichkeit. Es wird ein Electron-Capture-Detektor sowie ein Heliumionisationsdetektor beschrieben, die beide ohne radioaktive Strahler arbeiten und auf dem Prinzip der Photoionisation beruhen. Die Kombination von Pyrolysetechnik und Gas-Chromatographie ermöglicht die gas-chromatographische Untersuchung von biologischem Material. Hierbei werden die verschiedenen technischen Möglichkeiten zur Durchführung der Pyrolyse erläutert. Für die Untersuchung von komplexen Gemischen bietet die Zweikolonnentechnik besondere Vorteile. Ihre Anwendung wird an Hand der Untersuchung von Atem- und Narkosegasen, einer Bestimmungsmethode von Alkohol in Blut, sowie einer Blutgasanalyse erläutert, wobei ein neu entwickeltes Naßextraktionssystem für Blutgase beschrieben wird.

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Progress in Gas-chromatographie techniques in biochemistry

The development of the column-technique is described by illustrating, with practical examples, both the packed column under special consideration of the new carrier materials, and the capillary column. The possibility of forming derivatives allows an increase of sensitivity, when used in conjunction with selective detectors. Both electron-capture and helium-ionization detectors are described, both operating without radioactive source and each based on the principle of photo-ionization. The combination of pyrolysis and gas-chromatography techniques renders possible the determination of biological materials with gas chromatography. Various technical possibilities for the performance of the pyrolysis are explained. The dual-column technique offers special advantages for the determination of complex mixtures. Its application is explained on the basis of investigating respiratory and anaesthetic gases, of determining alcohol in blood as well as blood gas analysis, describing also a newly developed wet-extraction system for blood gases.

     

Alkalispurentrennung auf Dextrangels?ulen

Zusammenfassung Lösungsmittel werden in Abhängigkeit ihrer Polarität an Dextrangelen verschieden stark adsorbiert. Daraus ergibt sich die Möglichkeit einer Trennung von Alkalisalzen auf Sephadex, das in Methanol/Wasser-Gemischen gequollen wurde. Für die Trennung sind verteilungschromatographische Effekte verantwortlich. Die Trennung sämtlicher Alkalichloride und die von verschiedenen Alkalipaaren wird beschrieben. Es können Mengen von etwa 1000-1 g der einzelnen Alkalien getrennt werden. Parameter, die die Trennung beeinflussen, werden diskutiert. Die Vorzüge und Grenzen dieser neuen Möglichkeit der Alkalitrennung werden erläutert, und die Methode wird mit schon bekannten verglichen.

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Summary The Sorption of a solvent on Dextran gels decreases with decreasing polarity of the solvent. This fact can be utilized for the separation of alkali salts on columns, which are filled with Sephadex that has been allowed to swell in methanol-water mixtures. The separation is mainly due to a liquid-liquid chromatographic effect. A separation of all alkali chlorides and separations of different pairs of alkalis are described. Quantities of alkalis between approximately 1000 g and 1 g can be separated. Parameters influencing the separations are dealt with. Advantages and limitations of this new possibility of alkali separation are discussed and compared with already known methods.

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Herrn Prof. Dr. A. v. Wacek zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Über die Möglichkeit der Ausrichtung der Schwärzungskurve

Zusammenfassung Nach Besprechung der bestehenden Möglichkeiten zur geradlinigen Transformation der Schwärzungskurve wird auf Grund der Ergebnisse zahlreicher Messungen eine Gleichung entwickelt, mit deren Hilfe über einen größeren Gradationsbereich eine Skala transformierter Schwärzungswerte aufgestellt wird. Es wird ein Apparat beschrieben, der eine rasche Verwendung dieser Skala gestattet. Die praktische Bedeutung dieser theoretischen Überlegungen wird an den Beispielen der Bestimmung von Bor in Stahl sowie von Silber und Kupfer in reinem Blei beschrieben.     

Photoakustik- und transmissionsspektroskopische Untersuchungen an Glasscherben von Kirchenfenstern

Zusammenfassung An verschiedenen Glasscherben von Kirchenfenstern aus dem 13. Jahrhundert bis zur Neuzeit wurden photoakustikspektroskopische und transmissionsspektroskopische Untersuchungen unter Einschluß der streuenden Transmission durchgeführt. Dabei erwies sich die Kombination dieser Methoden als vorteilhaft, um Aussagen über die farbgebenden Komponenten machen zu können.

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Investigations of glass fragments of church windows by photo-acoustic and transmission spectroscopy

Summary Photo-acoustic and transmission spectroscopic investigations — including scattered transmission — were performed at several glass fragments of church windows originating from the 13th century until today. A combination of these two methods proved to be advantageous for the determination of the dyeing components.

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Vorgetragen auf dem 3. Kolloquium Analytische Chemie, Duisburg, im September 1984

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Die Untersuchungen wurden durch Mittel der DFG und des Fonds der Chemischen Industrie unterstützt, wofür wir herzlich danken. Unser besonderer Dank gilt Frau Dr. E. Jägers und Herrn Dr. R. Lauer von der Dombauverwaltung des Metropolitankapitels in Köln sowie Herrn Dr. G. Frenzel von dem Institut für Glasgemäldeforschung und Restaurierung, Nürnberg, und Herrn Dr. G. Jászai von dem Westfälischen Landesmuseum für Kunst und Kulturgeschichte, Münster, sowie der Firma W. Derix, Düsseldorf, für die Überlassung von Proben.     

Complexometric titrations by means of stepwise complex formation

Summary A review is given of the possibility to use stepwise complex formation for complexometric titrations. The selectivity of the determinations of metal ions, the limits of determination as well as the required conditions for the stability constants are discussed.

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Komplexometrische Titrationen mit stufenweiser Komplexbildung

Zusammenfassung Eine Übersicht wird gegeben über die Möglichkeit, stufenweise Komplexbildung für komplexometrische Titrationen auszunützen. Die Selektivität der Bestimmungen von Metallionen, die Bestimmungsgrenze sowie die Bedingungen für die Werte der Stabilitätskonstanten werden diskutiert.

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Dedicated to Prof. Dr. H. Weisz on occasion of his 60th birthday     

Der Kationeneinfluß auf das Schwingungsspektrum komplexer Anionen in wasserfreien kristallisierten Salzen

Zusammenfassung Der schon längere Zeit bekannte Einfluß der Kationen auf das Schwingungsspektrum komplexer Anionen in Kristallen wird modelmäßig als das Resultat des Zusammenwirkens von drei verschiedenen Effekten gedeutet und näherungsweise quantitativ berechnet:Der Anharmonizitätseffekt entsteht dadurch, daß der Anionensauerstoff durch die elektrostatischen Kräufte im Salzkristall zum Ladungsschwerpunkt des Anions hingepreßt wird. Dabei wird die Federkraft der anharmonischen Feder, die in dynamischer Hinsicht der homöopolaren Binding im Anion zugeordnet werden kann, vergrößert und die entsprechende Anionenfrequenz erhöht.Der Lockerungseffekt ist bedingt durch die Deformation der Anionenhülle im elektrischen Feld der umgebenden Kationen, wobei die Überlappung der zur homöopolaren Bindung im Anion gehörigen Valenzelektronen verringert wird. Die Folge ist eine Verkleinerung der zugehörigen Federkraft und eine Vertiefung der Frequenz.Die Frequenzen des Anions werden nicht nur durch diese zweifache Veränderung der Federkraft beeinflußt, sondern auch durch die Kopplung von Anionen und Kationen zu einem größeren schwingungsfähigen Gebilde. Die Stärke dieser Kopplungsverstimmung wird vor allem durch das Abstoßungspotential zwischen den Ionen bestimmt.Die quantitative Auswirkung der einzelnen Effekte hängt von Ladung und Abstand der Ionen sowie von den Winkeln zwischen den Verbindungslinien der Massenschwerpunkte ab.Mit 4 Abbildungen.