Bestimmung von Platin in borhaltigen Gl?sern mit Hilfe der Neutronenaktivierungsanalyse

Zusammenfassung Die Aktivierungsanalyse ist die einzige Methode, mit der Platinmengen im Konzentrationsbereich unter 1 ppm erfaßt werden können. Wegen der hohen Aktivität der Matrix erfolgte die Bestimmung über ¹⁹⁹Au, das Tochterprodukt des 31 min ¹⁹⁹Pt, das mit seiner Halbwertszeit von 3,15 d ausreichend Zeit für eine chemische Abtrennung bietet. Ein Verfahren, das mit tragbarem Zeitaufwand den Aufschluß des Glases und die Abtrennung des Goldes ermöglicht, wurde ausgearbeitet. Da die hohen Borgehalte vieler Gläser eine starke Neutronenselbstabschirmung bedingen, wurde der Einfluß der Selbstabschirmung in Abhängigkeit von Matrix und Borgehalt sowie die Möglichkeit zu ihrer Verminderung untersucht. — Nach dem beschriebenen Verfahren konnten Platingehalte bis zu 0,1 ppm erfaßt werden.Vortrag anläßlich der Tagung Spurenanalyse, 2. bis 5. April 1973 in Erlangen.     

Anwendung der Neutronenaktivierungsanalyse zur Quecksilberbestimmung in Lebensmitteln

Zusammenfassung Eine Methode zur neutronenaktivierungsanalytischen Hg-Bestimmung in biologischem Material durch Destillation und Isotopenaustausch wird beschrieben. Die Kinetik der Hg-Abscheidung in Abhängigkeit der Parameter Zeit, pH-Wert, Volumen, Konzentration und Rührgeschwindigkeit wurde untersucht. Die Nachweisgrenze der Methode liegt bei 10^–10g Hg für 100mg Probengewicht.Für Thunfisch wurde ein mittlerer Hg-Gehalt von 0,37 mg/kg mit Extremwerten von 0,066–1,64mg/kg gefunden; für Süßwasserfisch 0,33mg/kg (0,042–0,879mg/kg). Alle anderen ca. 150 untersuchten Lebensmittel haben einen mittleren Hg-Gehalt von 0,01 mg/kg (0,001–0,149 mg/kg). Verglichen mit den Werten, die vor 30 Jahren veröffentlicht wurden, liefern diese Ergebnisse keinen Grund zu der Annahme, daß der Hg-Gehalt von Lebensmitteln des deutschen Marktes angestiegen ist.Vorgetragen anläßlich des 3. Seminars Aktivierungsanalyse im Kernforschungszentrum Karlsruhe, 30./31.Mai 1972.     

Neutronenaktivierungsanalytische Bestimmungen von Quecksilbergehalten in diversen Fischproben und anderen biologischen Materialien

Zusammenfassung Quecksilbergehlte in verschiedenartigen Fischproben und anderen biologischen Materialien wurden durch die Neutronenaktivierungsanalyse über das Hg-197 bestimmt. Ein in der Literatur beschriebenes Verfahren diente unter Ausnutzung der Flüchtigkeit von Quecksilber(II)-chlorid und der leichten elektrolytischen Abscheidbarkeit des Quecksilbermetalls der unumgänglichen Isolierung der Quecksilberaktivität. Die durch diese Methode nicht bewirkte, jedoch notwendige Abtrennung vom gewöhnlich anwesenden Au-198 wurde durch Verflüchtigung des Quecksilbers als Metall erreicht. Bedenklich hohe Gehalte an Quecksilber ließen sich in einigen japanischen Thunfischkonserven sowie in Weißfischen des Rheins nachweisen.Frau M. Friedrich danken wir für ihre wertvolle Mithilfe bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Spurenelementbestimmung in Luftstaubproben mittels Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Die Neutronenaktivierungsanalyse kann zur Bestimmung von Spurenelementen in Luftstaubproben auch bei Sammelzeiten von nur wenigen Stunden vorteilhaft eingesetzt werden. Für die Sammeltechnik haben sich Cellulose-Papierfilter als besonders spurenarm erwiesen. Für die meisten Elemente sind die Abscheidegrade befriedigend. In einer Reaktor-Kurzzeitbestrahlung von ca. 1 min können die Elemente Se, V, Al, Mg, Br, Cl, In, Mn, in einer nachgeschalteten Langzeitbestrahlung von ca. 1 Tag die Elemente Na, K, Cu, As, W, La, Cd, Au, Sb, Sm, Ca, Fe, Co, Zn, Cr, Sc quantitativ analysiert werden. Im Kernforschungszentrum Karlsruhe und an der Autobahn Karlsruhe—Bruchsal wurden Luftstaubkonzentrationen für die Elemente Se, V, Br, Mn, Cu, As, Zn, Fe, Co ermittelt. Erhöhte Werte an der Autobahn wurden lediglich für Brom gefunden. Blei, mit Atomabsorption bestimmt, verhält sich analog wie Brom.Zu danken ist Herrn Prof. C. Keller, der die Durchführung der Bleianalysen mittels Atomabsorption im Institut für Radiochemie der GfK Karlsruhe ermöglicht hat.     

Abtrennung von Na, K und P mit Hilfe anorganischer Separatoren bei der Neutronenaktivierungsanalyse von biologischem Material

Zusammenfassung Zur Entfernung hochaktiver Komponenten aus neutronenaktivierten biologischen Proben wurden 2 Sorptionsprozesse eingehender untersucht. Zur Abtrennung von ²⁴Na wurde unterschiedlich hergestelltes Hydratisiertes Antimon Pentoxid (HAP), für die Abtrennung von ³²P Zirkoniumphosphat (ZP) getestet. Für die Abtrennung von ⁴²K wurden handelsübliche Titanphosphatpräparate (TiP) benutzt. Aufgrund der Sorptionsversuche und einiger physiko-chemischer Eigenschaften der Präparate wurden die Parameter zur Herstellung und Anwendung dieser Substanzen optimiert. Durch kombinierte Anwendung von HAP, ZP und TiP waren bei den gewählten Arbeitsbedingungen, z. B. bei aktivierten Kartoffelproben, keine dieser 3 störenden Komponenten nachweisbar. Eine halbautomatische Trennapparatur wurde konstruiert, welche aus folgenden Hauptteilen besteht: Destillationsapparatur, Sorptionskolonne, Ionenaustauschersäule, GradientelutionsAufsatz, elektropneumatische Ventile und Fraktionssammler. Die Aufarbeitung der Probe erfolgt ferngesteuert, der Zeitbedarf beträgt ca. 7 h.Frl. I. Berg, Frau E. Haller und Herrn B. Bauer wird für die wertvolle Mitarbeit bei den Untersuchungen gedankt.     

Chromatographische Trennungen zur Verbesserung der photometrischen Nachweisgrenze in der Element-Spurenanalyse am Beispiel des Nickels

Zusammenfassung Als Nachweisgrenze für das extraktiv-photometrische Bestimmungsverfahren von Nickel mit Pyridin-2-aldehyd-2-chinolylhydrazon (PAC) wurden als Absolutmenge 195 ng Ni ermittelt. Nach der dünnschicht-chromatographischen Abtrennung des PAC-Überschusses an Kieselgel mit Aceton kann die Nachweisgrenze auf 34 ng Ni verringert werden. Die Messungen erfolgen in Mikroküvetten in Benzol bei 515 nm; der Zeitbedarf für eine Bestimmung beträgt etwa 1 h. Die Techniken der Säulen- und Dünnschicht-Chromatographie (DC) werden miteinander verglichen; mit der DC ist der Zeitaufwand geringer. Es wird über die Analysenergebnisse in synthetischen Lösungen berichtet; eine Anwendung des Verfahrens z.B. für Nickel-Spurenanalysen in Lebensmitteln ist möglich, da das störende Eisen ebenfalls abgetrennt wird.

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Chromatographic separations for improving the photometric determination limit in element trace analysis by example of nickel

Summary The determination limit in extractive spectrophotometric analysis of nickel with pyridine-2-aldehyde-2-quinolylhydrazone (PAC) was found to be 195 ng Ni (absolute amount of Ni). After separation of excess PAC by thin-layer chromatography on silicagel with acetone the determination limit can be lowered down to 34 ng. The measurements are carried out in microcuvettes in benzene at 515 nm, the time for one analyses being about 1 h. Column and thin-layer chromatographic techniques are compared; using TLC the necessary time is shorter. Results of analyses in synthetic solutions are discussed; an application of the procedure e.g. in Ni trace analysis in foodstuffs is possible, for interfering iron can be separated by TLC too.

Siehe Lit. [4]     

Qualitative und quantitative Spurenanalyse organischer und anorganischer Substanzen in biologischen Proben mit der Felddesorptions-Massenspektrometrie

Ohne Zusammenfassung

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Qualitative and quantitative trace analysis of organic and inorganic substances in biological samples by field desorption mass spectrometry

     

Problems in the determination of chromium in biological materials. Comparison of flameless atomic absorption spectrometry and neutron activation analysis

Summary The effects of sample preparation on the analysis of chromium in biological matter have been investigated using brewer's yeast as a test material. The apparent chromium content of the yeast as determined by flameless atomic absorption spectrometry was significantly higher after destruction of the organic matter with HNO₃ in a closed pressure vessel than after wet-ashing in open vessels and after direct introduction of the sample into the graphite furnace. The results obtained by neutron activation analysis without any sample preparation, which corresponded to the atomic absorption values after digestion in the pressure vessel, showed that considerable errors arise in the other methods of sample treatment. Chromium analyses of dried and ashed yeast suggest that losses of volatile organic chromium compounds may occur during heating.

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Probleme bei der Chrombestimmung in biologischem Material. Vergleich der Bestimmung durch flammenlose AAS und Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Die Einflüsse der Probenvorbereitung auf die Analyse von Chrom in biologischen Materialien wurden am Beispiel der Bierhefe untersucht. Bei Anwendung der flammenlosen Atomabsorptionsspektrometrie wurden nach der Zerstörung der organischen Substanz mit HNO₃ in einem geschlossenen Druckgefäß signifikant höhere Chromkonzentrationen gefunden als nach der Naßveraschung in offenen Gefäßen und nach direkter Eingabe der Proben in die Graphitrohrküvette. Aus dem Vergleich mit den bei der Neutronenaktivierungsanalyse ohne Probenvorbehandlung erhaltenen Ergebnissen, die den Atomabsorptions-Werten nach der Naßveraschung im Druckgefäß entsprachen, ist ersichtlich, daß bei den anderen Methoden der Probenvorbereitung beträchtliche Fehler auftreten. Die Chromanalysen von getrockneten und veraschten Hefeproben lassen vermuten, daß beim Erhitzen Verluste durch leichtflüchtige organische Chromverbindungen entstehen.

     

Bestimmung des Urangehaltes von Erzproben durch Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Zur aktivierungsanalytischen Bestimmung von Uran in Erzen werden die Proben 5 h bei einer Neutronenflußdichte von 5,4 · 10⁹ s^–1 cm^–2 bestrahlt und nach 48 h die Aktivität -spektroskopisch mit Hilfe eines Ge-Li-Detektors gemessen. Zur Messung dienten die 228 und 277 keV-Gammalinien von Np-239. Die Ergebnisse zeigen gute Übereinstimmung mit den nach anderen Methoden erhaltenen.Wir danken der Urangesellschaft Frankfurt (Main) für die Bereitstellung der Uranerzproben sowie für die Übermittlung der Ergebnisse nach den anderen Analysenmethoden.     

Analytik von Elementspuren in Meerwasser. III

Zusammenfassung Ausgehend von der Problematik der modernen Elementspurenanalytik von Meerwasser wird aufgezeigt, daß die Neutronenaktivierungsanalyse auf Grund ihrer inneren Struktur zur Überprüfung von anderen Meerwasser-Analysenverfahren — insbesondere von solchen, die an Bord von Forschungsschiffen zum Einsatz kommen — geeignet ist. Dazu ist allerdings die Lösung bestimmter Probleme notwendig. An Hand der bei der Aktivierung von Meersalz auftretenden Matrixeffekte wird gezeigt, daß die rein instrumentelle Anwendung der Neutronenaktivierungsanalyse in dem hier betrachteten Zusammenhang für eine begrenzte Anzahl von Elementen durchaus imstande ist, wertvolle Dienste zu leisten. Für eine Erweiterung des Spektrums der erfaßbaren Elemente ist allerdings die frühzeitige Abtrennung der von den Matrixelementen herrührenden Aktivitäten erforderlich. Hierzu wird ein spurenanalytisch bewertetes Trennverfahren vorgestellt, das die selektive Abtrennung der störenden Matrixaktivitäten erlaubt. Nach dem Abklingen von ³⁸Cl werden ²⁴Na/⁴²K durch Adsorption an speziell hergestelltem, hydratisierten Sb₂O₅ (HAP) mit hohen Dekontaminationsfaktoren separiert. Als problematisch erwies sich die anzuschließende ^80/82Br-Dekontamination auf der Basis einer Extraktion mit CCl₄. Während der Bestrahlung reagieren die im Meersalz vorliegenden Bromide mit organischem Material zu schwer extrahierbaren Species, so daß dadurch die ^80/82Br-Dekontamination unbefriedigend bleibt und die Nachweisgrenze der Elementspuren limitiert wird. Ein Zusatz von I^– vor der Bestrahlung unterbindet diese Reaktion und führt auch für ^80/82Br zu den erforderlichen Dekontaminationsfaktoren.Die mit dem entwickelten Verfahren zu erreichenden Nachweisgrenzen für die neutronenaktivierungsanalytische Bestimmung der Elementspuren wurden experimentell ermittelt und hinsichtlich der geplanten Anwendung in einer heißen Zelle für effektivere Bestrahlungsbedingungen hochgerechnet. Eine Gegenüberstellung dieser Daten mit Elementspurengehalten in Meerwasser verdeutlicht die Leistungsfähigkeit des Verfahrens.Herrn Prof. Dr. E. Blasius, meinem verehrten Lehrer, zum 60. Geburtstag gewidmet     

Multielement-standards for determination of trace elements in water by neutron activation

Summary For the determination of trace elements in water by neutron activation (NAA) two multielement-standards on the basis of calcium carbonate were prepared by freeze-drying from solutions after addition of calcium carbonate. Homogeneity was certified by NAA, and the content was tested by atomic absorption (AAS), NAA and X-ray fluorescence analysis (XFA). The multielement-standards were applied for trace element determination in standardized water samples and in Rhine water. Comparison with a monoelement-standard (iron) and with AAS showed good agreement of the results.

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Multielement-Standards für die Bestimmung von Spurenelementen in Wasser durch Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Zwei Multielement-Standards auf Basis von Calciumcarbonat wurden durch Gefriertrocknung von Lösungen nach Zusatz von CaCO₃ hergestellt. Die Homogenität wurde durch NAA bewiesen und der Gehalt durch AAS, NAA und Röntgenfluorescenz geprüft. Die Standards wurden für die Spurenelementbestimmung in standardisierten Wasserproben und in Rheinwasser angewendet. Vergleiche mit einem Monoelement-Standard (Eisen) und der AAS zeigten gute Übereinstimmung der Ergebnisse.

     

Thalliumbestimmung in Pflanzenmaterial mit Hilfe der R?ntgenfluorescenzanalyse

Ohne Zusammenfassung

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Determination of thallium in plant materials by X-ray fluorescence spectrometry

     

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.     

Determination of rare earth element distribution patterns in rocks and minerals by neutron-activation analysis

Summary A routine procedure for determining eleven of the fourteen naturally occurring rare earth elements (REE) in rocks and minerals is described. Following thermal neutron activation the samples are decomposed, in the presence of REE carriers, by fusion with Na₂O₂. The REE are separated as a group using a gel removal technique for silica and a conventional hydroxide-fluoride cycle. The REE concentrates are then counted with a high resolution Ge(Li) spectrometer system. Chemical yields are determined by reirradiation and counting of the carrier.The high precision and accuracy of the technique have been proven through replicate analyses and through analyses of the U.S. Geological Survey standard rock, W-1. The technique, with slight modifications, has been tested to date on more than a hundred rock and mineral samples. Experience has shown that the eleven REE determined by this technique more than adequately describe the total distribution patterns for the REE in naturally occurring samples.

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Neutronenaktivierungsanalytische Bestimmung der Verteilung der Seltenen Erden in Gesteinen und Mineralien

Zusammenfassung Ein Routineverfahren für die Bestimmung von 11 Elementen der Seltenen Erden in natürlich vorkommenden Mineralien und Gesteinen wird beschrieben. Die Proben werden mit thermischen Neutronen bestrahlt und anschließend die Substanzen nach Zusatz von Trägerelementen (Seltene Erden) mit, Na₂O₂ aufgeschlossen. Die Seltenen Erden werden dann als Gruppe mittels eines Hydroxid-Fluorid-Trennverfahrens isoliert. Silicium wird als Gel abgetrennt. Die Messung der Aktivitäten in den Lanthanidenkonzentraten erfolgt mit einer Ge(Li) Gamma-Spektrometer-Meßanordnung hoher Auflösung. Die bei der chemischen Abtrennung der Seltenen Erden erzielte Ausbeute wird anschließend durch Bestrahlung der Anreicherungsprodukte und Messung der Aktivitäten der Trägerelemente bestimmt.Die Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Methode wurde durch die mehrfache Analysierung bestimmter Proben und von Standardgesteinen (z.B. W-1) geprüft. Mit leichten Änderungen wurde das Verfahren an über 100 Gesteins- und Mineralproben erprobt. Es hat sich gezeigt, daß mit den 11 durch Neutronenaktivierung quantitativ bestimmten Seltenen Erden die Verteilung dieser Elementgruppe in natürlich vorkommenden Mineralien und Gesteinen hinreichend gut beschrieben werden kann.

Presented at 3. Seminar Aktivierungsanalyse, Kernforschungszentrum Karlsruhe, May 30/31, 1972.     

Atomabsorptionsspektralanalytische Spurenbestimmung von Wismut in organischer Matrix mit dem Hydridsystem

Zusammenfassung In verschiedenen biologischen Matrices (Milchpulver, Vollblut) wurde der Wismutgehalt nach einem Druckaufschluß mit HNO₃ mittels flammenloser AAS mit hoher Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit bestimmt. Die Nachweisgrenze dieses Verfahrens kann mit 2,5×10^–9 g angegeben werden. Weiterhin wurde für diese Bestimmung eine einfache Verfahrensweise ausgearbeitet, um störende Reaktionsprodukte des Aufschlußmittels unschädlich zu machen.

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AAS trace analysis of bismuth in organic matrix employing a hydride system

Summary The bismuth content of various HNO₃ pressure-digested biological matrices (milk powder, blood) was determined with a high degree of accuracy and reliability by flameless AAS. The detection limit of this method was determined to be 2.4×10^–9 g. In addition, a simple procedure was developed to eliminate the disturbing influence of digestion medium reaction products.

     

Hochselektive spektralphotometrische Spurenbestimmung von Uran(VI) mit Arsenazo III nach Extraktionstrennung

Zusammenfassung Es wurde eine einfache, vielseitig anwendbare spektralphotometrische Uranbestimmung für U⁶⁺-Mengen bis in den ng-Bereich ausgearbeitet, bei der über 60 Kationen und etwa 20 Anionen in weiten Grenzen nicht stören. Das mit Triphenylarsinoxid in CHCl₃ aus der zu untersuchenden Lösung extrahierte Uran wird mit oxalsäurehaltiger 5,5 M HClO₄ zurückextrahiert und in den Arsenazo III-Komplex überführt. Die mit diesem Schritt verbundene Aufkonzentrierung erlaubt noch bis zu 0,01 g Uran in 200 ml Ausgangslösung spektralphotometrisch bei 655 nm zu bestimmen. Im günstigsten Arbeitsbereich beträgt die relative Standardabweichung ±1%. 4 Probelösungen können in 1 h analysiert werden.

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Highly selective spectrophotometric trace determination of uranium(VI) by arsenazo III, following purification and concentration by extraction

Summary A simple and versatile spectrophotometric method for the determination of uranium down to the g range was worked out. About 60 cations and 20 anions were found not to cause interferences in a wide concentration range. U⁶⁺ is extracted with triphenylarsine oxide in chloroform, back-extracted with 5.5 M perchloric acid containing oxalic acid and converted to the arsenazo III-complex. The concentration step involved allows the spectrophotometric determination of 0.01 g of uranium in 200 ml of original solution at 655 nm. A standard deviation of ±1 % can be achieved and it is possible to analyse about 4 solutions per hour.

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