Die Bestimmung von metallischen Verunreinigungen in ultrareinem Antimon mit Hilfe der Dithizonmethode

Zusammenfassung Es wird eine verhältnismäßig einfache und schnelle, ohne apparativen Aufwand durchführbare Methode zur Bestimmung von metallischen Verunreinigungen in reinstem Antimon mit Halbleitereigenschaften beschrieben. Diese basiert auf dem bekannten Dithizonverfahren und gestattet bei einer Einwaage von etwa 1 g Fremdmetalle in der Größenordnung von 0,00001–0,000001% zu erfassen. Die Probe wird mit Brom zur Reaktion gebracht und das entstandene Antimonbromid in schwach ammoniakalischer Seignettesalz-Lösung gelöst, worauf die Summe der metallischen Verunreinigungen durch extraktive Titration mit Dithizonlösung bestimmt wird. Es werden Einzelheiten über die Reinigung von Geräten und Reagentien angeführt. Von den mit Dithizon reagierenden Metallen werden wegen des maskierenden Effektes von Tartrat allenfalls anwesendes Pd, Tl. Bi und Sn nicht erfaßt, ebensowenig natürlich nichtmetallische Verunreinigungen. Antimonproben, deren mit der beschriebenen Methode bestimmter Fremdmetallgehalt bei etwa 0,00001% oder darunter liegt, weisen gute Halbleitereigenschaften auf. Die relative Genauigkeit des Verfahrens wird auf etwa ±30% veranschlagt. Die Verunreinigungen werden insgesamt bestimmt, und es werden keine Anstrengungen zu ihrer Identifizierung unternommen.     

Analytische Anwendungen der Methode der abgeschw?chten Totalreflexion

Zusammenfassung Einige Anwendungen der ATR-Technik auf unterschiedliche Analysenprobleme, die Besonderheiten der Probenaufbereitung und ein Vergleich zwischen ATR und Durchlichtspektren werden beschrieben. Die besonderen Vorteile der ATR-Technik wie etwa eine Analyse optisch undurchlässiger Medien, dünner Schichten auf Oberflächen, der Möglichkeit zur Verwendung wäßriger Lösungen und des Erhalts analytischer Daten aus Probemengen im g-Bereich führten trotz prinzipieller Nachteile und der schwierigen Theorie der Messung der Totalreflexion zu einem steilen Anstieg der Entwicklungsarbeiten auf diesem Gebiet. Die ATR-Technik wird hier beispielsweise zur Identifikation von geringsten Schmierstoffmengen und von Spurengehalten an Bornitrid im Rückstand nach der Stahlprobenisolierung angewendet. Zahlreiche Spektren sollen die Anpassungsfähigkeit und hohe Aussagekraft dieser Methode dokumentieren. Sämtliche ATRSpektren wurden auf dem Beckman IR-20-Spektrometer unter Verwendung eines ATR-Zusatzes mit Neunfachreflexion aufgenommen, der Kristall besteht aus TlBr/TlJ (KRS-5) und der Einfallswinkel beträgt in allen Fällen 45°.Teilweise vorgetragen auf der Tagung der GDCh-Fachgruppe Analytische Chemie in Düsseldorf am 4.Juni 1971.     

Die Endpunktsanzeige durch Jodmonochlorid bei der Oxydation von Rhodanid durch Kaliumpermanganat

Zusammenfassung Es wird ein volumetrisches Verfahren für die Bestimmung von Rhodanid beschrieben, das auf der quantitativen Oxydation durch Permanganat in Gegenwart von Jodmonochlorid beruht. Die Oxydationsreaktion ist empfindlich gegenüber der Säurekonzentration und gibt richtige Werte, wenn die Lösung 1,5–2 n an Salzsäure ist. Es wird die Anwendung dieser Methode auf die Bestimmung von Metallen, welche stabile Rhodanidkomplexe bilden, und auf die indirekte Bestimmung von Cer vorgeschlagen.     

Zur photometrischen Bestimmung von Spuren Bor im Silicium

Zusammenfassung Die Entwicklung einer neuen Methode zur Bestimmung sehr geringer Spuren Bor im Silicium wird beschrieben.Zur Analyse wird das Silicium in einer geschlossenen Apparatur aus Quarz mit einer etwa äquivalenten Menge Brom quantitativ bromiert. Bor und Silicium werden hierauf durch Destillation und Perforation quantitativ getrennt und anschließend das Bor mit Curcumin als Farbkomplex bei 540 m photometrisch bestimmt.Die Methode erfordert keine Zerkleinerung der Probesubstanz, vermeidet Alkalien oder sonstige anorganischen Salze beim Aufschluß und ermöglicht die verlustlose Isolierung von Borspuren bis 10^–7 % unter Vermeidung fester Phasen im Trennungsgang.Für die sorgfältige Ausführung von Versuchen danken wir FrauIngrid Stumpe und Frl.Ursula Hein.     

Neue Methode zur photometrischen Arsenbestimmung

Zusammenfassung Die alkalische Lösung der Silberverbindung der p-Sulfamidbenzoesäure (SSB) wird durch Arsenwasserstoff unter Bildung eines gelb bis dunkelbraun gefärbten Sols reduziert.Das Hindurchleiten des durch Reduktion mit Zink und Schwefelsäure gewonnenen Gases durch 5 ml SSB-Lösung ermöglicht die Erkennung von 1 g As in einer Probe von 5 ml. Die Zersetzung des Arsenwasserstoffs durch die SSB-Lösung erfolgt praktisch quantitativ.Es wird eine photometrische Arsenbestimmungsmethode entwickelt, welche sich auf die Messung der Lichtabsorption des unter obenerwähnten Bedingungen entstandenen Sols gründet. Die Lichtabsorption steigt praktisch linear mit der Arsenkonzentration bis zu einem Gehalt von 100 g in 5 ml Lösung.     

Die colorimetrische Bestimmung des Kupfers im Blei mittels Di?thylammoniumdi?thyldithio carbaminat

Zusammenfassung Für die Trennung des Kupfers von Blei bei Anwesenheit von großen Mengen Wismut wird die unmittelbare Extraktion der überchlorsauren Lösung mittels Diäthylammoniumdiäthyldithiocarbaminat vorgeschlagen. Die Bestimmung des Kupfers wird danach durch die Messung der Absorption des Extraktes bei 600 m ausgeführt. Wegen der einfachen Durchführung wird eine sehr gute Genauigkeit bei Bestimmung von 100 bis 500 g Cu in Anwesenheit von 1–10 g Pb erzielt.Zur Bestimmung von noch kleineren Mengen Kupfer in Anwesenheit eines großen Überschusses Wismut und Blei wird eine neue Methode entwickelt. Auch dabei werden Kupfer wie auch Wismut zunächst mittels Diäthylammoniumdiäthyldithiocarbaminat von anderen Metallen extraktiv getrennt. Aus dem Extrakt wird dann aber mittels Cyanid nur das Kupfer in die wäßrige Phase zurückgeschüttelt. Nach Zerstörung des Cyanidüberschusses mit Formaldehyd in saurer Lösung wird das Kupfer aufs neue mit dem Reagens extrahiert und die Absorption des Extraktes bei 440 g gemessen. Diese Methode gestattet die Bestimmung von sehr kleinen Mengen Kupfer (etwa 5–50 g) in Anwesenheit eines großen Überschusses Blei und Wismut. Das Verfahren ist sehr selektiv für Kupfer.     

Die quantitative chemische Bestimmung von Vitamin D

Zusammenfassung Die zur Vitamin D₂-Bestimmung bekannten spezifischen Farbreaktionen nachHalden und H.Brockmann werden durch die Unbeständigkeit des erhaltenen Farbtones und dieser durch Fettbegleitsubstanzen empfindlich gestört. Es gelingt, eine für Vitamin D spezifische, im Farbton beständige Reaktion bei Verwendung einer 20%igen Antimontrichloridund 5%igen Guajakol-Lösung in Chloroform. Die Empfindlichkeit der Reaktion ist 1200000. Es können quantitativ 15 in 2,8 ml Chloroform nachgewiesen werden bei tunlichster Einhaltung der beschriebenen Versuchsbedingungen.Der Einfluß der Sterine auf die Reaktion ist sehr gering, doch werden die Empfindlichkeit und die Spezifität dann vermindert, wenn sehr große Mengen dieser Begleitstoffe vorhanden sind. Mit Hilfe der Adsorption an frisch behandeltes, bei 120 erhitztes Aluminiumoxyd können störende Begleitstoffe abgetrennt werden. Das Vitamin D₂ wird dabei in einer scharf umrissenen Zone festgehalten, die im UV.-Licht weiß aufleuchtet.Die vorliegende Methode ist geeignet zur mengenmäßigen Bestimmung von Vitamin D in tierischen und pflanzlichen Fetten, in Milch und Milcherzeugnissen, in Kindernährmitteln, bestrahlten Hefen und pharmazeutischen Präparaten. Um die hier auftretenden, störenden Begleitstoffe auszuschalten, werden die Präparate nach der Extraktion des Vitamins D verseift, und der unverseifbare Anteil wird an Aluminiumoxyd adsorbiert. Dabei wird das Vitamin D bei Einhaltung der Arbeitsvorschrift immer in einer charakteristischen schmalen Zone festgehalten, die im Tageslicht gelb bis rosafarben erscheint. Durch die Anwesenheit von Vitamin A, Provitamin A und anderen. Carotinoiden kann die Reaktion gestört werden, so daß auch hier eine chromatographische Auftrennung erforderlich ist, die sich aber leicht durchführen läßt.     

Investigation of minerals and of lunar samples (14163, 14258) by simultaneous thermal and X-ray analysis

Summary A new thermoanalytical technique Thermo-Molecular Beam Analysis (TMBA) is described which one allows to continuously follow the weight change in the sample by measurement of its gaseous reaction products, which are analysed simultaneously by mass spectrometry. In addition, the X-ray powder pattern of the sample is recorded at the same time as a function of temperature. Only small, 3–10 mg, samples are needed. The various applications and the information on reaction kinetics which can be obtained with the TMBA-method are discussed in detail for three examples: crystallization of lunar glass, thermal decomposition of Ni-oxalate dihydrate and of calcite. One of the main advantages of this new method is the possibility to follow not only the kind and concentration of gases which are evolved during a reaction, but also to identify the solid reaction products, especially metastable phases, and thermal expansion characteristics.

---

Simultane thermogravimetrische und röntgenographische Untersuchung von Mineralien und Mondgesteinsproben (14163, 14258)

Zusammenfassung Eine neue thermoanalytische Methode Thermo Molecular Beam Analysis (TMBA) ermöglicht die kontinuierliche Messung der Gewichtsveränderungen einer Probe über die bei der Zersetzung eines Stoffes abgegebenen gasförmigen Reaktionsprodukte. Neben der gleichzeitigen massenspektrometrischen Analyse wird zusätzlich simultan das Röntgenpulverdiagramm der Probe in Abhängigkeit der Temperatur aufgenommen. Die dabei benötigten Probenmengen sind verhältnismäßig sehr gering (3–10mg). Die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten sowie die speziellen Informationen über reaktionskinetische Details dieser Methode sind an Hand von mehreren Beispielen ausführlich diskutiert: Thermischer Abbau von Nickeloxalat-Dihydrat, Zersetzung von Calcit und Kristallisation von Mondgläsern. Der wesentliche Vorteil dieser Methode ist, daß nicht nur die Art und die Menge der abgegebenen Gase während des Reaktionsablaufes kontinuierlich registriert werden, sondern auch die Änderungen im Ausgangsprodukt, d.h. der festen Reaktionsprodukte, vor allem metastabile Zwischenphasen und das thermische Ausdehnungsverhalten beobachtet werden können.

Results on lunar samples were presented at the Third Lunar Science Conference, 10.1.–13.1.1972 in Houston, Texas, U.S.A.     

Ein Polarimeter zur Messung schneller chemischer Reaktionen

Zusammenfassung Es wird ein Polarimeter vorgestellt, das die Messung schneller Änderungen der optischen Drehung gestattet. Als Meßprinzip wird eine Art Zweistrahlverfahren benutzt. Die Drehung wird in ein Signal umgesetzt, das dieser Drehung direkt proportional ist und das zur Kompensation dieser Drehung verwendet wird. Durch das Kompensationsverfahren bleibt die Messung der optischen Drehung unbeeinflußt von eventuell gleichzeitig stattfindenden Extinktionsänderungen. Die Zeitkonstante des Gerätes beträgt etwa 20 s. Die Auflösung ist durch das Schrotrauschen begrenzt und beträgt bei der angegebenen Zeitkonstante etwa ± 15 Milligrad.Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Förderung dieser Untersuchungen.     

Über die Polymerisation des Phosphornitrilchlorids II

Zusammenfassung Die Polymerisation des Phosphornitrilchlorids in Substanz erweist sich als thermisch gestartete Radikalpolymerisation, die mit gleicher Geschwindigkeit und gleicher Temperaturabhängigkeit wie die durch Sauerstoff aktivierte Polymerisation in Lösung verläuft. Schon geringer Lösungsmittelzusatz bringt die thermische Polymerisation zum Erliegen. Ein Reaktionsschema mit Start-Kette-Abbruch wird diskutiert, das sowohl die Substanz- wie die Lösungspolymerisation wiedergibt. Der seinerzeit beschriebene Einfluß von Sauerstoff auf den Ablauf der Polymerisation erfährt dadurch eine wesentliche Korrektur.Die Depolymerisation von polymerem Phosphornitrilchlorid wird von 350 bis 600° C verfolgt und als gegenläufige Reaktionsfolge zur Polymerisation gefunden. Für das aus Polymerisation und Depolymerisation resultierende Gleichgewicht werden Druck- und Temperaturabhängigkeit festgestellt.Mit 8 Abbildungen.Herrn Prof. Dr.A. Klemenc zu seinem 70. Geburtstage gewidmet.Als I soll die ArbeitPatat-Kollinsky ¹ Über die Polymerisation des Phosphornitrilchlorids¹ gelten, die im folgenden Text auch mit (I) bezeichnet wird.— Eine Literaturzusammenstellung Phosphornitrilchlorid findet sich in der Monographie vonL. F. Audrieth, R. Steinmann undA. O. F. Toy, Chem. Rev.32, 109 (1943).     

Bestimmung des O/U-Verh?ltnisses von nichtst?chiometrischem Urandioxid mit Hilfe der Spektralphotometrie

Zusammenfassung Eine Methode zur Bestimmung des Sauerstoff-Metall-Verhältnisses von überstöchiometrischem Urandioxid wird beschrieben. Nach Auflösen des Urandioxids in heißer konzentrierter Phosphorsäure werden die Konzentrationen an U⁴⁺ und U⁶⁺ über die Messung der Extinktionen zweier spezifischer Wellenlängen bestimmt. Die Methode zeichnet sich durch Einfachheit und geringen Zeitaufwand aus. Sie wurde für O/U-Verhältnisse von 2,05–2,67 getestet. Die Reproduzierbarkeit beträgt, bezogen auf das O/U-Verhältnis, ±0,005.Vortrag anläßlich der Tagung Spurenanalyse, 2. bis 5. April 1973 in Erlangen.     

Zur Farbreaktion der Naphthole und Naphtholsulfos?uren mit 4-Aminoantipyrin

Zusammenfassung Die photometrische Methode zur quantitativen Bestimmung der Phenole mit 4-Aminoantipyrin wurde auf Naphthole und einige Naphtholsulfosäuren ausgedehnt. Die 1-Naphtholsulfosäuren geben in wäßriger Lösung eine beständige Rotfärbung, die Reaktion folgt bis zu einer Konzentration von 10 g/ml dem Beerschen Gesetz. Bei der 2-Naphtholreihe kann man die Methode nur bei 2-Naphthol und 2-Naphthol-8-sulfosäure anwenden. In den Fällen wo der gebildete Farbstoff in Chloroform löslich ist, wird durch Überführung in die organische Phase die Empfindlichkeit der Methode etwa 10fach gesteigert.     

Chemische Konstitution und Zellstreckungswirkung verschiedener Stoffe

Zusammenfassung Die Pastenmethode gestattet als einziger Zellstreckungstest fördernde und hemmende Wirkungen von außen zugeführter Stoffe am normal gesteuerten pflanzlichen Streckungswachstum gleichzeitig und gleichwertig festzustellen und zu messen. Ihre Beziehung zu anderen Testmethoden wird diskutiert.Auf Grund einer einfachen Überlegung über die allgemeinen Wirkungsmöglichkeiten von Wirkstoffen innerhalb der von ihnen beeinflußten Systeme wird eine allemeine Wirkstoffhypothese entwickelt, welche annimmt, daß ein Wirkstoff entweder eine Wirkgruppe und eine Affinität zu einer Wirklücke oder eine Hemmgruppe und eine Affinität zu einer Hemmlücke oder aber beides haben muß, wenn er Wirkstoffeigenschaften besitzen soll. Die im speziellen Fall als Gruppen oder Affinitäten bezeichneten Strukturbereiche können sich auch überschneiden oder untereinander identisch sein, doch ist ihre anfänglich getrennte Betrachtung aus heuristischen Grüden in jedem Falle zweckmäßig. Beliebige Stoffe können jeweils eine oder mehrere der genannten Gruppen oder Affinitäten in verschiedenen Stärken aufweisen und sich im Wirkstoffsystem dementsprechend verhalten. Es wird eine Deutung verschiedener Konzentrations-Wirkungskurven auf Grund dieser Hypothese gegeben.Die Kennzahlen der Konzentrations-Wirkungskurven von über 50 verschiedenen Stoffen im Pastentest werden mitgeteilt und vergleichend diskutiert.Mit 5 Abbildungen.Die hier veröffentlichte Wirkstoffhypothese wurde zusammen mit einem Teil des Materials dieser Mitteilung am 13. 8. 1953 beim Wuchsstoff-symposium der Universität Lund/Schweden erstmals vorgetragen.     

Modifizierte atomabsorptionsspektroskopische Methoden zur Metallspuren-Analytik

Zusammenfassung Es wird ein Erfahrungsbericht über die Atomabsorptionsspektroskopie mit und ohne Flamme gegeben, wobei die Schwerpunkte in der Erkennung und Beseitigung von Störungen liegen. Anhand von Beispielen werden für die Flammen-AAS einschließlich Probenboot-Technik Störungen diskutiert, die durch Atombindungszustand, Untergrundabsorption, Viscositäts- und Oberflächenspannungsänderung bedingt sind. Für die flammenlose Quecksilber-Analytik wird ein selbstgebauter Zusatz mit Untergrundkompensator und für die flammenlose Hochtemperaturmethode ein selbstgebauter Tantalofen vorgestellt. Ausführlich wird auf Störungen durch Absorptionsüberlagerungen, sowie auf Optimierungen in der Direktanalyse von Urin und Blut bzw. Serum auf Schwermetallspuren beim Arbeiten mit kommerziellen Graphitöfen eingegangen.Vortrag anläßlich der Tagung Spurenanalyse, 2. bis 5. April 1973 in Erlangen.     

Zur Analytik von Spurenelementen in biologischem Material

Zusammenfassung Die Erkenntnis, daß zahlreiche Spurenelemente biologische Vorgänge stimulieren oder hemmen können, setzt heute zum genauen Studium dieser komplexen Wechselwirkungen immer nachweisstärkere und zuverlässigere Analysenverfahren für die Elemente in ihren verschiedenen Bindungsformen voraus. Diese analytischen Aufgaben werden am Beispiel der Elemente Selen und Quecksilber demonstriert, ebenso die derzeitigen methodischen Grenzen der Spurenanalyse. Die größten Probleme bereiten systematische Fehler der Methoden, die nicht leicht aufzuspüren sind und um so schwerwiegender die analytischen Aussagen belasten, je kleiner die zu bestimmenden absoluten Mengen der Elemente sind. Am Beispiel des Quecksilbers wird der recht mühsame Weg zu zuverlässigen Daten auch in sehr niedrigen Konzentrationsbereichen beschrieben und eine neuentwickelte emissionsspektrometrische Bestimmungsmethode für ng- und pg-Mengen von Hg in anorganischen und organischen Matrices nach Aufschluß mit im Mikrowellenfeld angeregtem Sauerstoff vorgestellt.Weiterhin werden Möglichkeiten zum zuverlässigen Aufschluß von organischen Matrices mit Säuren und reinem Sauerstoff zur Bestimmung umweltrelevanter Elementspuren ebenso wie aktuelle methodische Entwicklungen unter dem Gesichtspunkt der Multielementbestimmung diskutiert. Der Trend der Bestimmungsmethoden weist in Richtung Röntgenfluorescenzanalyse nach chemischer Anreicherung der Elementspuren bzw. Lösungsemissionsspektrometrie mit HF- bzw. Mikrowellenanregung.Plenarvortrag anläßlich der Tagung Biochemische Analytik 76 9.–13.4.1976 in München.