Determination of trace metals in seawater by graphite furnace atomic absorption spectrometry with preconcentration on silica-immobilized 8-hydroxyquinoline in a flow-system

Summary A flow-system utilizing a miniature column packed with silica-immobilized 8-hydroxyquinoline (I-8-HOQ) was used for the preconcentration of Cd, Pb, Zn, Cu, Fe, Mn, Ni, and Co from seawater prior to their determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). Enrichment factors sufficient to permit the analysis of an open ocean seawater reference material using 50 ml sample volumes (100 ml for Co determinations) were obtained. Recoveries of the above elements from seawater averaged 93% (range 87–97%) with absolute blanks ranging between 0.04 ng (Ni) and 4.0 ng (Fe). Estimated detection limits for these elements vary from 0.2 ng l^–1 (Co) to 40 ng l^–1 (Fe) based on a 50 ml sample volume (100 ml for Co).

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Bestimmung von Spurenmetallen in Meereswasser durch Graphitofen-AAS mit Anreicherung an Kieselgel-immobilisiertem 8-Hydroxychinolin in einem Durchflu\system

     

Adsorption behaviour of some metal complexes with ferron on Zeo-Karb-226: An atomic absorption spectrophotometric (AAS) study

Summary The adsorption behaviour of ten metal complexes Cr(III), Cr(VI), Mn(II), Fe(II), Fe(III), Co(II), Ni(II), Cu(II), Cd(II) and Pb(II) with ferron on Zeo-Karb-226 in the H⁺ form was investigated at eight different pH-values in order to develop a preconcentration technique for trace amounts of these elements in aqueous solution. The concentrations of the remaining unadsorbed metal ions were determined by atomic absorption spectrophotometry. Under the present experimental conditions, Cr(III) and Pb(II) can be quantitatively determined within the pH range 4–8, while for Cd(II), the optimum pH-range is 7–11. But at pH 11, more than 95% of Cu(II) and Co(II) can be extracted from aqueous solution. The suitability of the technique has been evaluated by analyzing cadmium in simulated water samples. The results indicate that as low as 5 g 1^–1 of CD can be recovered with more than 96% efficiency from 11 of simulated water solution.

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Adsorptionsverhalten einiger Metallkomplexe mit Ferron an Zeokarb-226: eine AAS-Untersuchung

Zusammenfassung Das Adsorptionsverhalten der Komplexe von Cr(III), Cr(VI), Mn(II), Fe(II), Fe(III), Co(II), Ni(II), Cu(II), Cd(II) und Pb(II) mit Ferron an Zeokarb-226 in der H⁺-Form wurde bei acht verschiedenen pH-Werten untersucht, um eine Anreicherungsmethode für Spuren dieser Elemente zu entwickeln. Die Konzentrationen der verbliebenen nicht adsorbierten Metallionen wurden mit Hilfe der AAS bestimmt. Cr(III) und Pb(II) können im pH-Bereich 4–8 quantitativ erfaßt werden, während der optimale Bereich für Cd(II) bei pH 7–11 liegt. Bei pH 11 werden jedoch mehr als 95% Cu(II) und Co(II) aus der wäßrigen Lösung extrahiert. Der Nutzen des Verfahrens wurde durch Bestimmung von Cd(II) in simulierten Wasserproben erwiesen. Noch 5 g/l Cd können zu mehr als 96% aus 11 Wasserprobe wiedergefunden werden.

     

Automated titration of sub-microgram amounts of metal ions in aqueous solutions

Summary Using the same simple ion selective electrode of the copper sulphide-type, about 0.2–10 nMole of Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions can be chelometrically titrated. The sample to be analyzed disturbs an equilibrium situation in a solution containing about 2–5 · 10^–6 M of Cu²⁺-ions. In the titration of Zn, Cd and Pb the solution in equilibrium contains moreover about 0.05 mole/l of the copper-EDTA complex. The initial equilibrium signal is reset with EDTA. The standard deviation is about 0.5–2 ng (5 detn.). A titration takes about 1–4 min.

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Automatische Titration von Sub-Mikrogramm-Mengen von Metallionen in wäriger LösungI. Chelatometrische Titration von Cu(II), Zn(II), Cd(II) und Pb(II) mit einer einfachen ionenselektiven Elektrode

Zusammenfassung Mit einer ionenselektiven Elektrode vom CuS-Typ sind etwa 0,2–10 nMol Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Pb(II) komplexometrisch zu bestimmen. Die Probe zerstört eine Gleichgewichtssituation in einer Lösung, die etwa 2–5 · 10^–6 M Cu²⁺ enthält. Bei der Titration von Zn, Cd, und Pb enthält die Lösung zusätzlich noch 0,05 Mol/l des Kupferkomplexonkomplexes. Nach Zufügung der Probe wird die Anfangslage mit ÄDTA wieder hergestellt. Die Standardabweichung (5 Bestimmungen) beträgt etwa 0,5–2 ng, die Titrationsdauer 1–4 min.

     

Determination of trace elements in seawater by electrothermal atomic absorption spectrometry with and without a preconcentration step

The determination of the trace metals Cd, Pb and Cu in seawater by electrothermal atomic absorption spectrometry (ETA-AAS) has been investigated. A combination of the platform with mixed palladium nitrate-magnesium nitrate as matrix modifier and Zeeman background correction allows Cd an Pb to be determined by aqueous standard calibration in appropriately diluted seawater samples. Copper can be determined in undiluted seawater samples without chemical modification using a standard additions method. Detection limits (3) of 2.97,5.27 and 1.1 gl^–1 are obtained for Cd, Pb and Cu respectively. A Kelex-100 impregnated silica C18 material (Kelex 100-C18) has been tried and has proved to be effective as a column packing for extraction/preconcentration of these metals from seawater. Using the column extraction method, the sensitivity of the graphite furnace technique is enhanced 50-fold using a 10 l injection volume. Thus, the determination of the studied three metals in seawater at the ng.l^–1 level could be achieved.     

Nachweis und Bestimmung von Spuren toxikologisch wichtiger Metallionen mit Hilfe der Ringofenmethode

Zusammenfassung Es wird eine Methode zum Nachweis und zur Bestimmung von Metallen aus hochverdünnten Lösungen (Konzentrationsbereich 10^–4 bis 10^–7 Mol/l) beschrieben, bei welcher die Metallspuren zur Anreicherung gefÄllt, filtriert und mit Hilfe der Ringofenmethode auf Papierfilter übertragen werden.Das besonders für toxikologische Untersuchungen bestimmte spurenanalytische Verfahren ist sowohl für den qualitativen Nachweis von Cu, Cd, Sb, Pb, Bi, Hg, Fe, Zn, Mn, Cr und Tl geeignet (Nachweisgrenze in 5 ml Probelösung von 0,1–0,8 g), wie auch für die halbquantitative Bestimmung von Cu, Cd, Sb, Pb, Bi, Hg, Fe, Zn und Tl nach der Methode der Ringofentüpfelcolorimetrie.Die halbquantitativen Bestimmungen lassen sich noch mit insgesamt 4–8 g des entsprechenden Metalls in 10 ml Probelösung ohne Schwierigkeiten durchführen. Die Genauigkeit der Methoden entspricht den Anforderungen bei spurenanalytischen Untersuchungen.

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Summary A method for the identification and determination of metals from highly dilute solutions (concentrations of 10^–4–10^–7 Moles/l) is described; the traces of the metals are precipitated, filtrated and transferred to filter-paper by means of the ringoven method.This trace analytical procedure is especially determined for qualitative and semiquantitative toxicological investigations. Cu, Cd, Sb, Pb, Bi, Hg, Fe, Zn, Mn, Cr and Tl can be identified (identification limits between 0,1–0,8 g in 5 ml of test solution).The semi-quantitative determination of Cu, Cd, Sb, Pb, Bi, Hg, Fe, Zn, and Tl can likewise be carried out. 4–8 g only of the respective metal in 10 ml of test solution are needed. The reproducibility of the various determinations is satisfactory for trace analytical investigations.

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Herrn Prof. Dr. Ing. Fritz Feigl zum 75. Geburtstag herzlichst gewidmet.     

Polarographic determination of Cu, Cd, Pb, Bi and Tl in succinic acid

Summary Copper, cadmium, lead, bismuth, and thallium develop well defined polarograms in 0.1 M succinic acid at pH 3.0 in presence of 0.005% gelatin (except Cu which requires 0.01% gelatin). The polarograms of all these metal ions are diffusion controlled with E _1/2 at –0.07 V, –0.60 V, –0.43 V, –0.11 V, and –0.50 V vs. S.C.E., respectively. Since the half wave potentials of some of the metal ions are well separated, their simultaneous polarographic determination is possible (Cu/Pb, Bi/Pb, Pb/Zn, Cu/Cd).

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Polarographische Bestimmung von Cu, Cd, Pb, Bi und Tl in Bernsteinsäurelösung

Zusammenfassung Die genannten Metalle liefern gut ausgebildete diffusionskontrollierte Polarogramme in 0,1 M Bernsteinsäurelösung bei pH 3,0 in Gegenwart von 0,005% Gelatine (0,01% bei Cu). Die Halbstufenpotentiale betragen: –0,07 V, –0,60 V, –0,43 V, –0,11 V bzw. –0,50 V (gegen GKE). Da sie teilweise gut voneinander getrennt sind, können Bestimmungen dieser Metalle nebeneinander ausgeführt werden (Cu/Pb, Bi/Pb, Pb/Zn, Cu/Cd).

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Our sincere thanks are due to Dr. G. B. Singh, Professor and Head, Dept. of Chemistry, B. H. U., for providing the necessary facilities.     

Determination of detection limits in graphite furnace atomic absorption spectrometry by using ensemble summation of signals

Summary The detection limits of Ag, As, Au, Bi, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, P, Pb, Sb, Se and Te in the presence of 50 g of copper are determined by Zeeman graphite furnace atomic absorption spectrometry (Zeeman/GFAAS) using the method of ensemble summation. Processing of atomic absorption signals of masses close to the detection limits is illustrated.

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Bestimmung von Nachweisgrenzen in der Graphitofen-Atomabsorptionsspektrometrie durch Anwendung der Ensemblesummierung von Signalen

Zusammenfassung Die Nachweisgrenzen von Ag, As, Au, Bi, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, P, Pb, Sb, Se und Te in Anwesenheit von 50 g Kupfer wurden mit Hilfe der Zeeman Graphitofen-Atomabsorptionsspektrometrie (Zeeman/GAAS) unter Anwendung der Ensemblesummierung bestimmt. Diese ermöglicht die Bearbeitung der Atomabsorptions-Signale von Massen in der Nähe der entsprechenden Nachweisgrenzen.

     

Trace determination of Cd, Cu, Pb and Zn in annual growth rings by differential pulse anodic stripping voltammetry

Summary A new voltammetric procedure has been developed for the determination of toxic heavy metals in annual growth rings. The method is based on a wet digestion of minute quantities of wood material of 10–25 mg with an acid mixture of HNO₃ and HClO₄ in a quartz cup and the subsequent simultaneous determination of Cd, Pb, Cu and Zn by differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV) at the hanging mercury drop electrode (HMDE). The accuracy of the method has been proved by using electrothermal atomic absorption spectrometry as an independent procedure. The problems of the contamination by ubiquitous heavy metals during the wet digestion were investigated and their influence on the results was effectively diminished. Losses of the studied metals have not been observed. The high sensitivity of the method enables the determination of the toxic metals Pb and Cd in the analyte of the wet digestion with a relative standard deviation of less than 20% in the low level range 0.1–4 g/l.The potentialities of the method have been shown in the determination of Cd, Pb, Cu and Zn in cores of oak (Quercus petraea) from Königstein (Taunus, FRG). The high sensitivity made it possible to analyze individual growth rings and thus to avoid damages on trees using an excessive quantity of material. In two samples taken as example a distinct increase of the concentration of Cd and Pb during the last decade indicates metal pollution of the region by atmospheric precipitates.

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Spurenbestimmung von Cd, Cu, Pb und Zn in Jahresringen mit Hilfe der Differentialpuls-ASV

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Attached from the Institute of Chemistry, Universidad del Norte, Antofagasta, Chile. Taken in part from the Ph.D. Thesis, University in Bonn     

Die gleichzeitige Bestimmung von Cu,Fe, Mn,Zn, Pb und Cd in Pflanzengewebe mittels Differential-Puls-Polarographie

Zusammenfassung Die Ionen des Cu, Pb, Cd, Zn, Fe und Mn in Pflanzenmaterial können mittels Differential-Puls-Polarographie ineinem Analysengang bestimmt werden, wenn man eine erste Grundlösung ohne Wechsel des Meßgefäßes durch Zusatz so variiert, daß jeweils eine andere Gruppe aus den genannten Ionen störungsfrei bestimmbar ist. Nach Veraschung und Lösung in Weinsäure lassen sich Cu, Pb, Cd und Zn, nach Zusatz von Ammoniak Cd, Zn und Fe, nach weiterem Zusatz von Kaliumcyanid Mn bestimmen. Benötigte Probenmenge 0,2–0,5 g, untere Bestimmungsgrenze um 1g/g. Die Methode eignet sich besonders für Serienanalysen. Ein Analysenbeispiel ist angegeben.

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Simultaneous assay of Cu, Fe, Mn, Zn, Pb and Cd in plant tissue by means of differential pulse polarography

Summary Cu, Pb, Cd, Zn, Fe and Mn ions in plant material can be assayed by means of differential pulse polarography in one analysis operation if the first basic solution is varied without changing the measurement vessel by addition in such a way that in each case one other group of the named ions can be assayed without interference. After incineration and dissolution in tartaric acid, Cu, Pb, Cd and Zn can be assayed. After addition of ammonia Cd, Zn and Fe, and after further addition of potassium cyanide, Mn can be determined. Required sample amount: 0.2 to 0.5 g; lower limit of detection is around 1g/g. The method is especially suitable for serial analyses. An analysis example is given.

     

Analytische Anwendung der Di-thiobenzhydrazone von 1,2-Diketonen

Zusammenfassung Die Anwendung der Di-thiobenzhydrazone von 1,2-Dicarbonylverbindungen zur Extraktion und zur spektralphotometrischen Bestimmung von Metallionen wurde untersucht. Danach bilden die 1,2-Bisthiobenzhydrazone farbige, in organische Lösungsmittel extrahierbare Chelate ( _M=3000–14000) mit Pb(II), mit Elementen der 1., 2. und 8. Nebengruppe, vereinzelt mit In(III), häufiger mit Sb(III) und mit Bi(III). Die Chelatbitdung von Diacetyl-bis-thiobenzhydrazon und von 2,3-Pentandion-bis-thiobenzhydrazon-p-methoxy mit Cu(II), Zn(II), Cd(II), Hg(II) und Pb(II) wurde als Beispiel näher untersucht.

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Analytical application of 1,2-diketo-bis-thiobenzhydrazones

The application of 1,2-diketo-bis-thiobenzhydrazones as ligands for the extraction and spectrophotometric determination of metal ions has been studied. The 1,2 bisthiobenzhydrazones form highly coloured ( _M=3–14×10³) and with organic solvents easily extractable chelates with Pb(II), In(III), Sb(III), Bi(III) and elements of the Ist, 2nd and 8th subgroup. The application of diacetyl-bis-thiobenzhydrazone and 2,3-pentanedione-bis-(p-methoxy)-thiobenzhydrazone for the determination of Cd(II), Cu(II), Hg(II), Pb(II) and Zn(II) has been studied in detail.

     

Certification of the contents of some heavy metals (Cd, Co, Cu, Mn, Hg, Ni, Pb and Zn) in three types of sewage sludge

Summary The element contents of Cd, Co, Cu, Mn, Hg, Ni, Pb and Zn of three different types of sewage sludge were certified. The preparation, the homogeneity and the stability are reported. The certified contents as well as values for Cr and Se and for the aqua regia soluble contents of Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn are given.

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Zertifizierung von Schwermetallspuren (Cd, Co, Cu, Mn, Hg, Ni, Pb und Zn) in drei Klärschlammproben

Zusammenfassung In drei verschiedenen Klärschlammproben wurden die Elementgehalte an Cd, Co, Cu, Mn, Hg, Ni, Pb und Zn zertifiziert. Es wird berichtet über die Herstellung, Homogenität und Stabilität. Die zertifizierten Gehalte sowie der Gehalt von Cr, Se und der Gehalt an königswasserlöslichem Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb und Zn werden angegeben.

     

Estimation of trace metals in pure graphite by emission spectroscopy

Summary A direct emission spectrographic method for the estimation of Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Si, Sn, V and Zn in graphite at ppm concentrations has been developed. The effect of different carriers, was investigated and NaF at 1% concentration was found most suitable for the estimations. Ten milligram charge of standards and samples contained NaF as carrier and palladium as internal standard. The spectra were excited in d.c. arc carrying 13 amp current for 25s and photographed on 3.4 M Ebert Grating Spectrograph, on S.A.1 plates in the region 2200–3400 Å. The detection limits lie in the range of 0.25–10 ppm for different elements analysed with precision of 20% or better. The limits obtained here for Ca, Co, Fe and Zn are lower than those reported earlier in the literature.

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Emissionsspektrographische Bestimmung von Metallspuren in reinem Graphit

Zusammenfassung Eine Methode zur direkten Bestimmung von Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Si, Sn, V und Zn im ppm-Bereich in Graphit wurde ausgearbeitet. Verschiedene Trägermaterialien wurden geprüft und 1% NaF wurde als optimal gefunden. Palladium diente als innerer Standard. Zur Anregung wurde der Gleichstrombogen benutzt (13A, 25s; 3,4M Ebert Gitta-Spektrograph, S.A. 1 Platten, 2200–3400 Å). Die Nachweisgrenzen liegen im Bereich von 0.25–10 ppm (Genauigkeit 20% oder besser). Die Nachweisgrenzen für Ca, Co, Fe und Zn sind niedriger als die bisher in der Literatur beschriebenen.

     

Determination of Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn by Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy or Flame Atomic Absorption Spectrometry after On-line Preconcentration and Solvent Extraction by Flow Injection System

The concentrations of Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn in natural and sea waters are too low to be directly determined with by flame atomic absorption spectrometry (FAAS) or graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). Specific sample preparations are requested that make possible the determination of these analytes by preconcentration or extraction. These techniques are affected by severe problems of sample contamination. In this work Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn were determined by inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS) or by atomic absorption spectrometry, in fresh and seawater samples, after on-line preconcentration and following solvent elution with a flow injection system. Bonded silica with octadecyl functional group C₁₈, packed in a microcolumn of 100-μl capacity, was used to collect diethyldithiocarbamate complexes of the heavy metals in aqueous solutions. The metals are complexed with a chelating agent, adsorbed on the C₁₈column, and eluted with methanol directly in the flow injection system. The methanolic stream can be addressed to FAAS for direct determination of Cu, Ni, and Zn, or collected in a vial for successive analysis by GFAAS. The eluted samples can be also dried in a vacuum container and restored to a little volume with concentrated HNO₃and Milli-Q water for analysis by ICP-MS or GFAAS.     

Potentiometric studies on the complexes of tetracycline (TC) and oxytetracyclin (OTC) with some metal ions

Summary The interaction of Cr(III), Mn(II), Fe(III), Co(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II), Hg(II), Pb(II), Al(III), and UO₂(II) ions with tetracycline (TC) were studied by potentiometricpH titrations. The formation constants of the different binary complexes formed in such systems have been determined at 25±0.1°C and =0.1 moll^–1 (NaNO₃). PotentiometricpH equilibrium measurements have been made under the same conditions for the interaction of oxytetracycline (OTC) and Cu(II), Cd(II), Pb(II), and UO₂(II). The formation of (1:1) binary complexes are inferred from the potentiometricpH tritration curves. The protonation constants ofTC andOTC were also determined under the same conditions and refined (ESAB2M computer program). The transition metal stability constants are consistent with the Irving-Williams series.

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Potentiometrische Untersuchungen der Komplexe von Tetracyclin (TC) and Oxytetracyclin (OTC) mit einigen Metall-Ionen

Zusammenfassung Die Wechselwirkungen von Cr(III), Mn(II), Fe(III), Co(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II), Hg(II), Pb(II), Al(III) und UO₂(II) Ionen mit Tetracyclin (TC) wurden mittels potentiometrischerpH-Titrationen untersucht. Die Komplexbildungskonstanten wurden bei 25±0.1°C und =0.1 mol/1(NaNO₃) bestimmt. Unter den gleichen Bedingungen wurden die Komplexierung von Cu(II), Cd(II), Pb(II) und UO₂(II) mit Oxytetracyclin (OTC) mittel potentiometrischerpH Gleichgewichtsmessungen untersucht. Aus den potentiometrischenpH-Titrationskurven ergab sich die Bildung von (1:1) binären Komplexen. Die Protonierungskonstanten vonTC undOTC wurden ebenfalls bestimmt und rechnerisch verfeinert (ESAB2M Computer Programm). Die Stabilitätskonstanten für die Übergangsmetalle stimmen mit der Irving-Williams Reihe überein.

     

Determination of traces of impurities in high-purity sodium chloride by differential pulse polarography and flame spectrometry

Summary Detection limits for the determination of a number of elements in solid sodium chloride by differential pulse polarography, flame absorption and emission spectrometry were established. These methods were used for a quantitative investigation on the distribution of ppm quantities of Cu, Pb, Cd, Zn, Mn, Mg, Sr and Ba between the crystallizate and the mother solution obtained in a partial crystallization of sodium chloride from its saturated solution. Recoveries of the crystallization process, calculated from the results of the analysis, vary from 86% for Pb to 115% for Sr.

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Bestimmung von Spurenverunreinigungen in reinstem Natriumchlorid durch Differential-Pulspolarographie und Flammenspektrometrie

Zusammenfassung Die Nachweisgrenzen für die Bestimmung einer Zahl von Elementen im festen Natriumchlorid wurden mit Differential-Pulspolarographie, Absorptions- und Emissions-Flammenspektrometrie bestimmt. Diese Methoden wurden benutzt zur quantitativen Untersuchung der Verteilung von ppm-Mengen Cu, Pb, Cd, Zn, Mn, Mg, Sr und Ba zwischen kristallisiertem Salz und Mutterlösung bei teilweiser Kristallisation vom Natriumchlorid aus seiner gesättigten Lösung. Die Ausbeuten des Kristallisationsprozesses, berechnet aus den Analysenergebnissen, schwanken von 86% für Pb bis 115% für Sr.

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

Bestimmung von Spurenelementen in Flu?wasser mit Hilfe der Voltammetrie

Zusammenfassung Bei der Bestimmung von Spurenelementen in Flußwasser durch Voltammetrie treten Störungen auf, die überwiegend von organischen Verunreinigungen verursacht werden. Die Einflüsse dieser Verunreinigungen können durch oxidative UV-Photolyse beseitigt werden.Im Anschluß an die Bestrahlung der Proben konnten in filtriertem Rheinwasser Zn, Cd, Pb, Cu, Ni, Co, Tl und mit Einschränkungen auch Mn voltammetrisch bestimmt werden. Die Konzentrationen an Bi und Se lagen unterhalb der Nachweisgrenze. Die Nachweisgrenzen für die genannten Elemente in Flußwasser bewegten sich in der Größenordnung zwischen 0,1 und 1 g/l. Vergleichsbestimmungen mit Hilfe der flammenlosen AAS (Graphitrohrküvette) ergaben gute Übereinstimmung für die Elemente Cu, Zn und Mn, während die Konzentrationen der anderen Elemente unterhalb der Nachweisgrenze der AAS lagen.Die Komplexierungskapazität des Rheinwassers für Zn, Cd, Pb und Cu wurde durch voltammetrische Titration ermittelt. Sie lag zwischen 5,0 und 0,7 g/l und nahm in der Reihenfolge Cu > Zn > Pb > Cd ab.

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Determination of trace elements in river water by means of voltammetry

Summary The determination of trace elements in river water by voltammetry is disturbed by the presence of organic substances. The influence of these substances can be eliminated by oxidative UV-photolysis.After UV irradiation the following elements were determined in Rhine water by voltammetry: Zn, Cd, Pb, Cu, Ni, Co, Tl and — with reservations — Mn. The concentrations of Bi and Se were below the detection limits. The detection limits in river water for the elements mentioned were determined and found to be between 0.1 and 1 g/l. Comparative determinations by AAS (graphite tube) showed good agreement for Cu, Zn and Mn, whereas the concentrations of the other elements were below the detection limits of AAS.The complexing capacity of Rhine water for Zn, Cd, Pb and Cu was determined by voltammetric titration. It decreased in the order Cu > Zn > Pb > Cd and was between 5.0 and 0.7 g/l.

     

Determination of particle-bound trace metals in high purity hydrogen chloride

Summary Two analytical procedures for the determination of particle-bound trace metals in high purity hydrogen chloride are described. Polycarbonate membrane filters with a pore diameter of 0.05 m were used for sampling. Membrane filtration with subsequent instrumental neutron activation analysis (using irradiation with a thermal neutron flux of 10¹³ n cm^–2 s^–1 and irradiation and measurement times of either 20 min) has made it possible to determine the elements Br, Mg, Mn, Na, Sb, Sn, Te, Ti and Zn. For a gas sample volume of 500 l the detection limits determined are in the range of 0.86 ng l^–1 for Zn to 0.30 pg l^–1 for Mn.The elements Cr, Cu, Fe, Mn and Ni were determined by membrane filtration with subsequent graphite tube furnace atomic absorption spectrometry. In this case the detection limits achieved are (for a gas sample volume of 500 l and 4 ml digestion solution) between 8.4 pg l^–1 for Fe and 2.1 pg l^–1 for Cu. The analytical procedures were applied for the characterisation of high purity hydrogen chloride, which is used in the manufacture of highly integrated semiconductor components, by trace analysis, both directly on the gas cylinder and at the 'point of use after passing through the supply system. A review of the status of element determination in high purity process gases is given.

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Bestimmung von partikelgebundenen Metallspuren in hochreinem Chlorwasserstoff

     

Cation-exchange separation and colorimetric determination of some elements in trace analysis of platinum-rhodium (10%) alloys

Summary A method of separation and colorimetric determination of trace amounts (10^–4–10^–5%) of Cu, Al, Fe, Bi, Pb, Mn, Cd, Zn, Co, and M in platinum-rhodium (10%) alloys has been developed. The elements to be determined are retained on a column containing the strongly acidic cation-exchanger Amberlite IR-120, from dilute hydrochloric acid medium (p_H 1–1.5), while platinum and rhodium pass through in the form of anionic chloride complexes. The individual metals are eluted and concentrated and then separated by extraction and carrier precipitation. The metals are determined by means of sensitive colorimetrie methods with dithizone (Cu, Bi, Pb, Cd, Zn), eriochromecyanine R (Al), 2-nitroso-1-naphthol (Co),-furildioxime (Ni), 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (Mn), and thiocyanate (Fe). The error of the determination does not exceed 15%.

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Zusammenfassung Eine Trennungs- und Bestimmungsmethode für Spuren (10^–4 bis 10^–5%) von Cu, Al, Fe, Bi, Pb, Mn, Cd, Zn, Co und Ni in PIatm-Rhodium-(10%)-Legierungen wurde ausgearbeitet.Die angeführten Elemente werden mit Amberlit IR-120 aus der verd. salzsauren Lösung (p_H 1 bis 1,5) von Platin und Rhodium getrennt, die als Anionchloridkomplexe im Eluat bleiben. Die einzelnen Metalle werden nach Elution aus ihrer Lösung durch Extraktion bzw. Mitfällung getrennt und kolorimetrisch mit Dithizon (Cu, Bi, Pb, Cd, Zn), Eriochromcyanin R (Al), 2-Nitroso-1-naphthol (Co),-Furildioxim (Ni), 1-(2-Pyridylazo)-2-naphthol (Mn) und Rhodanid (Fo) bestimmt. Der Fehler beträgt weniger als 15%,

     

Determination of trace amounts of EDTA by use of a CuO-loaded cation exchanger

Summary A copper(II) oxide loaded resin was prepared by treating Cu(II)-form ion-exchange resin (Dowex 50W-X4) with a hot alkaline solution. The column packed with the resulting black resin was stable in the pH range of 5.5–9.6 and suited for conversion of free EDTA to the equivalent amount of Cu(II)-EDTA chelate. The copper in the effluent was determined spectrophotometrically as the diethyldithiocarbamate and thus EDTA in 10^–5 M level was indirectly determined. The method was applied to the decomposition of metal-EDTA complexes on a H-form resin column (Dowex 50W-X8). The complexes of Ca(II), Mg(II), Cu(II), Pb(II), Hg(II), Ni(II), Co(II), Cd(II) and Zn(II) were effectively decomposed on the column even in the presence of a 100-fold amount of each metal ion. At a pH lower than 3, the liberated EDTA was fixed on the resin, but it was recovered quantitatively by washing with water. The recovery of EDTA from the Fe(III) complex was only several percent.

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Bestimmung von Spurenmengen EDTA mit Hilfe eines CuO-beladenen Kationenaustauschers

Zusammenfassung CuO-beladener Ionenaustauscher wurde durch Behandlung von Ionenaustauschharz Dowex 50W-X4 in Cu-Form mit heißer alkalischer Lösung hergestellt. Die mit diesem schwarzgefärbten Harz gepackte Säule war im pH-Bereich von 5,5–9,6 stabil und eignete sich zur Umwandlung vom freiem EDTA in die equivalente Menge des Cu(II)-EDTA-Chelats. Kupfer im Eluat wurde spektrophotometrisch als Diethyldithiocarbamat bestimmt und in dieser Weise konnte indirekt EDTA im 10^–5 M Bereich bestimmt werden. Die Methode wurde zur Zersetzung von Metall-EDTA-Komplexen an Dowex 50W-X8 in der H-Form angewendet. Die Komplexe von Ca(II), Mg(II), Cu(II), Pb(II), Hg(II), Ni(II), Co(II), Cd(II) und Zn(II) wurden auch bei Anwesenheit der 100fachen Menge jeden Metallions wirksam zersetzt. Bei pH<3 wurde das freigesetzte EDTA an das Harz fixiert, jedoch durch Elution mit Wasser quantitativ wiedergefunden. Beim Fe(III)-EDTA-Komplex wurden nur einige Prozente EDTA gefunden.

Dedicated to Prof. Dr. Fritz Umland on the occasion of his 60th birthday