Applications of infrared and Raman spectroscopy in industry

Summary There have been many recent explosive advances in both IR and Raman spectroscopy which have developed in response to industrial problems of increasing complexity. Probably the biggest factor in these advances has been computerization, which has contributed not only to substantial improvements in data handling but to enormous gains in sensitivities of analyses as well.In this paper numerous examples of Raman and IR applications in industry are given using many of these recent advances, including in-situ techniques, microprobe analyses, unusual combinations of instruments — i.e., hyphenated methods — and new sample handling techniques. The bright future of FT-IR and Raman spectroscopy is also briefly discussed.

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Anwendungen der Infrarot- und Ramanspektroskopie in der Industrie

Zusammenfassung Infrarot- und in geringerem Maße Raman-Spektroskopie sind etablierte und wirklich alltägliche Techniken in einem gut ausgerüsteten Industrielabor. Sie werden routinemäßig bei Problemen eingesetzt, die von großer Bedeutung für den Erfolg einer Forschungs- und Entwicklungsindustrie sind.Die Untersuchung von Katalysatorstrukturen und der Oberflächenadsorptionsstellen in Hinblick auf Katalysevorgänge kann Isotopensubstitution und in situ Bestimmungen bei mittleren bis hohen Drücken und Temperaturen einschließen. Für die in situ Untersuchungen von Katalysatoren ist Raman-Spektroskopie die einfachere Methode, da das Trägermaterial keinen Einfluß hat.Untersuchungen bei hohen Drücken sind wichtig für Modellstudien bei der Ölproduktionsforschung, da hier Bandenpositionen und -intensitäten von gasförmigen/flüssigen Mischungen von Kohlenwasserstoffen mit dem Druck korreliert und für die Analyse der Zusammensetzung verwendet werden.Relativ neue Entwicklungen in der Schwingungsspektroskopie, wie Mikrotechniken und Mikroskopanordnungen, berühren alle Gebiete der Forschung und Entwicklung, die für die Ölindustrie typisch sind. Dazu gehören in der Raman-Spektroskopie die räumliche Trennung von Probe und Detektionssystem, die durch optische Fibern überbrückt wird, und viele Probentechniken in der IR-Spektroskopie wie IRAS, DRIFT und FTIR-PAS. In situ IRAS ist eine sehr leistungsstarke Methode bei der Untersuchung von beschichteten Metalloberflächen, Adhäsionsschichten und des zeitlichen Verhaltens von Beschichtungen bei Wärmebehandlung.Bei vielen analytischen Problemen liegen komplexe Gemische vor, zu deren Lösung Verbundverfahren wie GC/ FT-IR oder TGA/FT-IR beitragen können. Ebenso ist ein mobiles FT-IR-Spektrometer ein interessantes und sehr nützliches Konzept. Schließlich werden Beispiele für spektroskopische Einzelanalysen gezeigt, die entweder die besonderen oder auch die sich ergänzenden Möglichkeiten der FT-IR- und Raman-Spektroskopie ausnutzen.

     

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.     

Qualit?tskontrolle bei der Herstellung von Augentropfen Beispiel: Gentamicin-POS Augentropfen

Schlußfolgerung Die oben beschriebenen Methoden sind zur Gehaltsbestimmung von Gentamicin in Augentropfen geeignet.Die Colorimetrie bietet bei geringem Aufwand gut reproduzierbare Ergebnisse. Jedoch können die Gentamicin-Fraktionen dabei nur als Summen erfaßt und ausgewertet werden. Ähnlich wie Gentamicin reagieren auch andere Antibiotica. Spezifisch und selektiv dagegen sind die chromatographischen Methoden. Die Gentamicin-Fraktionen C₁, C₁a und C₂ sind einzeln nachweisbar und können, falls erforderlich, einzeln quantitativ ausgewertet werden.Bei der Qualitätskontrolle von Gentamicin Augentropfen wird die DC für Identitätsprüfung und Inprocess-Kontrolle, die HPLC für Endkontrolle und Haltbarkeitsuntersuchungen eingesetzt.

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Quality control in the manufacture of ophthalmic drops: Gentamicin-POS augentropfen

     

Zur Kaltverstreckung hochmolekularer Stoffe

Zusammenfassung Die Anbringung von Korrekturen, die zu den van der Waalssdien beim Gas analog sind, bei der Dehnungs-Spannungs-Beziehung führt zu einer Erklärungsmöglichkeit für die Eigenschaft der Kaltverstreckbarkeit. Die aus experimentellen Daten bei Polyvinylchlorid errechneten Werte für die Korrekturgrößen liegen genau in der erwarteten Größenordnung. Der schon verstreckte und der noch nicht verstreckte Anteil einer Faser können bei gegebener Spannung als zwei koexistierende Phasen im thermodynamischen Sinne aufgefaßt werden, wenn man gewisse Korrektureffekte zu vernachlässigen bereit ist.Kaltverstreckbarkeit kann nur bei Substanzen von genügend hoher Kristallisationstendenz einerseits, von genügender Entropiedehnung (Maschenweite und Mikro-Brown'sche Beweglichkeit) andererseits erwartet werden.     

Analytical atomic spectroscopy in biology and medicine

Summary This review presents selected aspects of atomic spectroscopy as used for the determination of elements in biological materials. The analytical techniques considered include sample preparation and element speciation, flame, furnace and plasma based methods for the determination of elements and analytical accuracy. Temporal trends in instrumentation and technique usage and in the elements determined are examined. It is concluded that techniques are available to determine most of the elements of current biological interest, the greatest challenge lies in identifying their biological function.

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Analytische Atomspektroskopie in Biologie und Medizin

Zusammenfassung Dieser Überblick gibt ausgewählte Gesichtspunkte bei der atomspektroskopischen Bestimmung von Elementen in biologischem Material wieder. Die betrachteten Analysentechniken umfassen Probenvorbereitung und Speziation von Elementen, Flammen-, Ofen- und Plasmamethoden zur Elementbestimmung sowie die Frage der analytischen Richtigkeit. Weiterhin werden Entwicklungstendenzen beim Einsatz verschiedener Instrumentierungen und Techniken sowie bei der Auswahl der untersuchten Elemente aufgezeigt. Als Schlußfolgerung ergibt sich, daß mit den verfügbaren Methoden die Mehrzahl der biologisch interessanten Elemente bestimmt werden kann; dabei liegt die größte Herausforderung in der Aufklärung ihrer biologischen Wirkung.

     

On the reliability of trace metal analyses: Results of intercomparison analyses of a river sediment and an estuarine sediment

Summary The paper reports on two intercomparison analyses of 18 trace metals in a river sediment and an estuarine sediment. The results obtained by more than twenty working groups reveal clear methodological differences between the two most-used methods, namely, atomic absorption spectrometry (AAS) and instrumental neutron activation analysis (INAA): while the accuracy of the AAS measurements decreased on the average in the 2nd intercomparison analysis (estuarine sediment) in relation to the 1st intercomparison analysis (river sediment), the accuracy of the INAA values improved clearly. Accuracies of the trace metal determination in both sediments — expressed as the double standard deviation of laboratory means — were found between about ±20% and ±90% for the AAS method, and between ±10% and ±50% for the INAA measurements.

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Über die Zuverlässigkeit der Bestimmung von Spurenmetallen. Ergebnisse von Ringanalysen eines Fluß- und Ästuarsediments

Zusammenfassung Es wird über die Ergebnisse zweier Ringanalysen bezüglich 18 umweltrelevanter Spurenmetalle in einem Fluß- bzw. Ästuarsediment berichtet. Die Ergebnisse von mehr als 20 Arbeitsgruppen zeigen für die beiden am häufigsten eingesetzten Analysenmethoden Atomabsorptions-Spektrometrie (AAS) und instrumentelle Neutronenaktivierungsanalyse (INAA) deutliche methodenspezifische Unterschiede: Während sich die Richtigkeit der AAS-Messungen in der 2. Ringanalyse (Ästuarsediment) gegenüber der 1. Ringanalyse (Flußsediment) im Mittel verschlechterte, verbesserte sich die Richtigkeit der INAA-Werte deutlich. Die durchschnittlich erreichten Richtigkeiten bei der Spurenmetallbestimmung in den beiden Sedimenten — ausgedrückt durch die doppelten Standardabweichungen der Labormittelwerte — beträgt für die AAS-Messungen ca. ±20% bis ±90% und für die INAA-Messungen ca. ±10% bis ±50%.

     

Metal chelates of azo-pyridazine dyes III chelating tendencies of pyruvic and hippuric monohydrazone-3-hydrazino-4-benzyl-6-phenylpyridazine

The synthesis and quantitative equilibrium studies of two new azo-pyridazine ligands, namely the pyruvic (PHP) and hippuric (HipHP) acid derivatives are described in detail. Their acid-base and metal-ligand equilibrium constants in 75% dioxan-water solvent at 30 °C have been calculated from potentiometric and spectrophotometric data. The probable structures are inferred from electronic and vibrational spectral results. Evidence is presented for the formation of protonated complexes withPHP.

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Metall-Chelate von Azo-pyridazin-Farbstoffen, 3. Mitt.: Chelationsvermögen von Monohydrazon-3-hydrazino-4-benzyl-6-phenylpyridazin-Derivaten der Brenztrauben-und Hippursäure

Zusammenfassung Die Synthese und quantitative Gleichgewichtsuntersuchungen von zwei neuen Azo-pyridazin-Liganden, die von Brenztraubensäure (PHP) bzw. Hippursäure (HipHP) abzuleiten sind, werden im Detail beschrieben. Die entsprechenden Säure-Base- und Metall-Ligand-Gleichgewichtskonstanten in 75% Dioxan-Wasser bei 30 °C wurden aus potentiometrischen und spektrophotometrischen Daten ermittelt. Die wahrscheinlichen Strukturen wurden von Elektronen- und IR-spektroskopischen Daten abgeleitet. Es sind Beweise vorhanden, daß mitPHP protonierte Komplexe gebildet werden.

     

Datenverarbeitung in der analytischen Chemie

Zusammenfassung Die beiden Hauptaufgaben der analytischen Chemie sind nach wie vor die quantitative und die qualitative Analyse, die immer weiter in Richtung Ultraspurenbestimmung voranschreitet und so mit der quantitativen Analyse eng verknüpft ist.Ein Sonderfall der qualitativen Analyse ist die Strukturanalyse, die in der organischen Chemie größte Bedeutung hat. Die heute geübte Arbeitsweise umfaßt dabei die Gewinnung von Meßdaten in reiner Handarbeit, die teilmechanisierte Gewinnung von Meßdaten mit Hilfe der instrumentellen Analytik, wobei individuelle Hand- und Kopfarbeit nach wie vor überwiegt und schließlich die vollmechanisierte Gewinnung von Meß-daten, welche nur dann wirtschaftlich eingesetzt werden kann, wenn auch die Verarbeitung der Zwischendaten maschinell erfolgt. Am Beispiel der klassischen und der modernen Titration, der Gas-Chromatographie, der Massenspektrometrie und der Kopplungstechnik von stofftrennenden und strukturerkennenden Methoden werden die Arten der Datenerzeugung, die Vielfalt des Datenanfalles und die Anforderung an eine Datenverarbeitung unter dem Gesichtspunkt der industriellen Analytik diskutiert.Bei der instrumentellen Analyse entstehen meistens Daten mit viel höherer Geschwindigkeit und erheblich höherer Dichte als bei der klassischen Analyse. Es muß nun entschieden werden, ob eine Zwischenspeicherung (Schreiber, Magnetbandschreiber mit allen ihren Vorteilen) noch ausreicht, oder ob eine on-line-Verbindung mit einer Datenverarbeitungsanlage notwendig ist. Dies ist dann der Fall, wenn eine zeitraubende Zwischenspeicherung nicht mehr akzeptiert werden kann oder der Datenanfall pro Zeiteinheit durch Handarbeit nicht mehr ökonomisch bewältigt werden kann.Entscheidend ist es, die wirklich vertretbare Forderung nach der Geschwindigkeit, mit der die Enddaten ermittelt werden müssen, mit dem Zeitbedarf der Probengewinnung, Probennahme, Probenaufbereitung abzustimmen. Ferner ist es wichtig, den Umfang der wirklich nötigen Daten auf das Mindestmaß zu reduzieren. Die anschließende Berechnung über Aufwand und Ergebnis der Datenverarbeitung in der analytischen Chemie kann dann die richtige Antwort auf das zu wählende System — Rechenschieber, Tischrechner, programmierter Tischrechner, Kleinstcomputer, Computer — geben. Beispiele dazu werden diskutiert.

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Summary Quantitative und qualitative analysis continue to be the two main fields of analytical chemistry, and analytical chemistry keeps moving forward in the direction of minimum-concentration analysis, thus being closely related to quantitative analysis.Structural analysis, which is of outstanding importance in organic chemistry, is a special form of qualitative analysis. Modern procedures include methods in which the data are gathered exclusively by hand, semi-mechanized methods using instrumental techniques (in which the hand and the head still play a predominant role) and, last but not least, fully mechanised techniques which are uneconomical unless the intermediate data are also processed by machine. The types of data processing, the complexity of the data obtained and the requirements to be met by the processing system are discussed from the point of view of industrial analysis with reference to classical and modern titration, gas chromatography, mass spectrometry and systems combining separation and structure-finding methods.Instrumental methods usually yield the information at much higher speed and in rather more concentrated form than classical procedures. It is now necessary to decide wether intermediate storage ([magnetic tape] recording equipment with all its advantages) is still adequate or wether some on-line connection to a computer is required. The latter is a must when time-consuming intermediate storage is not acceptable or the amount of data obtained per unit time cannot be economically dealt with by hand.The important thing is to correlate the (really justifiable) demand for the speed of determining the final data to the time required for preparing, taking and processing the samples. Calculation of the expenditure incurred and the results of data processing can provide the right answer as to the equipment to be used, i. e. slide rule, calculating machine, programmed calculating machine, mini-computer or computer. Examples are discussed.

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Herrn Professor Dr. Steinhofer zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Kombination analytischer Verfahren zur Strukturaufkl?rung organischer Verbindungen

Zusammenfassung Die Kombination der Infrarot-, Kernresonanz-, Massen- und Elektronenspektroskopie bildet eine schlagkräftige Methodik der Strukturaufklärung organischer Verbindungen. Mit wenigen Ausnahmen kann die Struktur von Verbindungen mit einem Molekulargewicht unter 250 bei gleichzeitigem Vorliegen dieser vier Spektren ohne zusätzliche Informationen aufgeklärt werden. Beim Versagen dieser Methodik sind Röntgenstrukturanalyse, chemische Methoden oder weitere Techniken einzusetzen. Die direkte instrumentelle Kopplung der Gaschromatographie als Trennmethode mit Infrarot- und Massenspektrometern großer Durchlaufgeschwindigkeit wird diskutiert.

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Summary Infrared, mass, nuclear magnetic resonance and electron spectroscopy are especially powerful tools for the elucidation of the structure of organic compounds, particularly when the information from all four is applied. With only a few exceptions the structures of all compounds having molecular weights below 250 can be ascertained without further data. When these spectral interpretation methods fail, further techniques such as X-ray analysis, chemical methods, etc. have to be applied. The combination of a gas chromatograph with fast scanning infrared or mass spectrometers is discussed.

     

Anwendung der elektrothermalen AAS zur Spurenbestimmung von Blei und Cadmium in Knochen

Zusammenfassung Die nach der Mineralisierung von Knochen vorhandene Calciumphosphat-Matrix stört die direkte Spurenbestimmung von Cadmium und Blei mit Hilfe der elektrothermalen AAS. Die Atomisierung der Matrixelemente Calcium und Phosphor wird in Abhängigkeit von der Temperatur und der Art des Aufschlußverfahrens untersucht. Damit wird gezeigt, wie die zu bestimmenden Elemente Cadmium und Blei wegen ihrer leichteren Flüchtigkeit durch Anwendung relativ niedriger Atomisierungstemperaturen direkt im Graphitrohr von der Matrix abtrennbar sind. Die vorherige Anwendung eines Extraktionsverfahrens kann so vermieden werden.

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Trace determination of Pb and Cd in bones by electrothermal AAS

Summary The presence of calcium phosphate as matrix after the mineralization of bones influences the trace determination of cadmium and lead by electrothermal AAS. The atomization of the matrix elements calcium and phosphorus is investigated as a function of temperature and method of decomposition. It is shown that cadmium and lead can be separated from the matrix directly in the graphite tube using a relatively low atomization temperature because of their smaller volatility. Thus, a preceding extraction process can be avoided.

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Die Autoren danken dem Fonds der Chemischen Industrie für seine finanzielle Unterstützung dieser Arbeiten.     

Methode zur Bestimmung von Spurenkonzentrationen in Luftproben durch heterogene Derivatisierungsreaktionen

Zusammenfassung Am Beispiel der Bestimmung kleiner HCl-Mengen wurden Kriterien und Methoden aufgezeigt, die für den Einsatz heterogener Systeme bei der Derivatisierung und für die Untersuchung heterogener Oberflächenreaktionen von Bedeutung sind. Diese Systeme sind von großem allgemeinem analytischem Interesse für Luftanalysen weil die Probenahme in einem Absorptionsrohr direkt mit der Umsetzung gekoppelt werden kann und gleichzeitig die Möglichkeit einer Speziesbestimmung gegeben ist.Bei der HCl-Analyse zeigte sich, daß im Unterschied zu anderen von uns entwickelten Methoden bei der Umsetzung von Metalloxiden mit HCl zu Oxidchloriden eine Vielzahl von Nebenreaktionen zu berücksichtigen ist, was den Einsatz dieser Meßmethode nur dann gestattet, wenn die Herstellung gleichmäßig stabiler und reproduzierbarer Oberflächen gewährleistet ist.Die Verflüchtigungsanalyse wurde mit dem System CrO₃/HCl in einer Kreislaufapparatur ausführlich untersucht. Die Temperaturund Reaktionsführung wurden optimiert und eine Gaspumpe für kleine Volumina und stark adsorbierende Medien entwickelt. Während bei radioaktiv markiertem⁵¹CrO₃ die Ausbeute der Reaktion durch Reduktion der Oberfläche gering blieb, konnte diese im inaktiven Versuch bis auf 73% gesteigert werden. Der Nachweis erfolgte durch Kopplung der Verflüchtigungsanalyse mit der AAS. Dazu wurde eine speziell konstruierte Graphitrohrküvette in die Kreislaufapparatur eingesetzt. Es konnten noch absolute Konzentrationen von 2–3 ng HCl umgesetzt und nachgewiesen werden. Auch bei Zugabe eines Überschusses von H₂O ist die Reaktion deutlich nachweisbar. Die Linearität des Nachweisverfahrens erstreckt sich über 5 Zehnerpotenzen.Der Wert dieser Untersuchung liegt nicht in der Ausarbeitung eines Verfahrens zur Bestimmung geringer HCl-Mengen, da wir inzwischen bessere Verfahren entwickelt haben. Wir sind jedoch der Auffassung, daß die grundsätzlichen Erkenntnisse einer heterogenen Umsetzung im Probenahmerohr sehr wichtig bei der Ausarbeitung ähnlicher analytischer Verfahren sind. Der Umsatz der zu bestimmenden Spezies mit einer festen stationären Phase in einem Adsorptionsrohr hat den Vorteil, daß Kontamination weitgehend ausgeschlossen werden kann, während es immer schwierig ist, reproduzierbare Oberflächen und damit reproduzierbare Reaktionen zu erzielen.

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Determination of traces in air samples by heterogenous derivatization

Summary The example of the determination of low concentrations of HC1 is used in order to demonstrate methods which apply derivatisation of a gaseous compound at a solid surface. These systems are of general interest for analyses of compounds in air.When metal oxides react with HC1 and form oxide chlorides, a great number of side reactions has to be taken into account. These reactions depend on the surface properties, so that one important point is the production of uniform reproducable surfaces. In the present investigation HCl reacts with CrO₃ and forms CrO₂Cl₂, which is volatile and can be separated by heating. The CrO₂Cl₂ is decomposed in a grahpite tube, which can be used for a direct determination in an atomic spectrophotometry. The limit of detection is 3 ng HCl.In principle this example shows that a derivatisation using a heterogenous reaction is quite complex and should only be used in favourable cases.

     

Herstellung und Behandlung von HPLC-Säulen unter Routinebedingungen

Zusammenfassung In dieser Arbeit werden einige theoretische und zahlreiche praktische Aspekte der Herstellung und der Benutzung von HPLC-Säulen zusammengefaßt. Die Behandlung der Bandenverbreiterung von verschiedenen Autoren wird kurz erörtert. Der Aufbau von HPLC-Säulen mit besonderer Betonung auf Qualität der Leersäulen wird behandelt. Das Säulenfüllen nach verschiedenen Verfahren und die Reproduzierbarkeit des Füllens werden diskutiert. Es werden Güteparameter einer HPLC-Säule angegeben. Bei dem routinemäßigen Betrieb von HPLC-Säulen werden die häufigsten Gründe des Säulenversagens besprochen und Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer einer HPLC-Säule empfohlen.

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Manufacturing and treatment of HPLC-columns under routine conditions

Summary This paper deals with only a few theoretical and numerous practical aspects of the manufacturing and use of HPLC-Column. The treatment of band spreading of different authors is mentioned briefly. The construction of HPLC-Columns with emphasis on the quality of empty columns is treated. The packing of columns according to different procedures and the reproducibility of the packing are discussed. Quality parameters of a HPLC-Column are shown. The most common reasons for the failure of a column under routine conditions are discussed and recommendations of practices for the extension of column life-time are given.

     

Anwendung und Bedeutung der spektrochemischen Analyse in den Geowissenschaften

Zusammenfassung Historisch gesehen ist die erste entscheidende Rolle der spektrochemischen Analyse bei der Entdeckung und Identifizierung chemischer Elemente, d.h. in geochemischen Untersuchungen zu suchen. Die Gründung und Entwicklung der Geochemie ist ohne spektroskopische Angaben kaum denkbar. Die Problematik und die Ziele des neuen, zwischen der analytischen Chemie und der Geochemie entstandenen interdisziplinären wissenschaftlichen Zweiges, der analytischen Geochemie, werden dargestellt. Die Leistungsfähigkeit der halbquantitativen und quantitativen Methoden wird gezeigt. Die Behandlung spektrochemischer Ergebnisse zur Gewinnung von geochemischen Informationen (Verteilungsart, Mittelwertbildung, Dispersion, Einfluß des analytischen Fehlers) wird diskutiert und Beispiele gezogener Rückschlüsse werden angeführt.

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Application and role of spectrochemical analysis in geological sciences

Summary From the historical point of view the first decisive role of spectral analysis was played in the discovery and identification of chemical elements in natural materials. The creation of a florishing branch of geological sciences — the geochemistry — cannot be imagined without a high level of spectrochemical methods. Features and objectives of analytical geochemistry are presented. The contribution of outstanding spectroscopists to the analysis of geological materials and some special spectroscopic techniques developed for this field are remembered.The reliability of spectrochemical results and efficiency of appropriate methods is shown. The treatment of spectrochemical results for some geochemical informations (type of distribution, mean values, dispersion, influence of the analytical error) is discussed and examples of conclusions obtained on the basis of spectrochemical results are presented.

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Ich danke Frau Prof. Dr. R. Rautschke, Dr. sc., für fachliche und sprachliche Bemerkungen.     

Mobilisationsverhalten von Thallium und Cadmium in einem Flu?sediment

Zusammenfassung An einem kontaminierten Flußsediment wird die Mobilität von Thallium und Cadmium untersucht. Die Metalle sind sehr fest an die Sedimentmatrix gebunden und werden erst unterhalb pH 2 in relevanten Mengen freigesetzt. Die Komplexbildner NTA und HEDP besitzen keinen Einfluß auf die Mobilisierbarkeit beider Metalle. Die Bestimmungen erfolgten durch Flammen-AAS und ET-AAS.

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Mobilization behaviour of thallium and cadmium in a river sediment

Summary The mobility of thallium and cadmium was studied on a polluted river sediment. The metals are strongly bound to the sediment matrix. They are released in significant amounts beyond pH 2. The complexing agents NTA and HEDP have no influence on the mobilization behaviour of both metals. The determinations were performed by flame AAS and ET-AAS.

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Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie für finanzielle Unterstützung und Herrn Dr. Jakobi (Henkel & Cie. GmbH, Düsseldorf) für die Bereitstellung der Phosphonsäure.     

Methods, problems and trends of standardization in multielement reactor neutron activation analysis

Summary Features, advantages and drawbacks of the standardization methods (relative, absolute and comparator ones) generally applied in multielement instrumental reactor neutron activation analysis are reviewed. In connection with the applicability of the absolute method, reliability of available nuclear data is discussed in view of recent compilations.

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Methoden, Probleme und Trends der Standardisierung bei der Multielement-Neutronenaktivierungsanalyse mit Reaktorneutronen

Zusammenfassung Ein Überblick wird gegeben über die Merkmale, Vor- und Nachteile der verschiedenen Standardisierungsmethoden (relativ, absolut und Komparator-Methoden), die bei der instrumentellen Multielement-Neutronenaktivierungsanalyse mit Reaktorneutronen allgemein gebräuchlich sind. Im Zusammenhang mit der Anwendbarkeit der Absolut-Methode wird die Zuverlässigkeit von vorhandenen nuklearen Daten in der Sicht neuer Kompilationen diskutiert.

     

Certified reference materials for validating spectroscopic methods and experimental data

Summary Chemical laboratories frequently obtain significantly different results when analyzing the same homogeneous material. The different results may be caused by poor methodology, improper instrument calibration, faulty experimental techniques, impure reagents, or a combination of these factors. For trace constituent determinations, the magnitude and evaluation of the method blank are often the main limitations toward obtaining accurate results.One approach towards improving the accuracy of analytical determinations is by the use of Certified Reference Materials (CRMs) issued by organizations throughout the world. A CRM is a homogeneous, stable material with certified chemical and/or physical properties used in calibrating instruments, validating experimental data, developing methods of known reliability, and referring data from different laboratories to a common base. In the United States, the National Bureau of Standards (NBS) has legal authority to issue CRMs, which for historical reasons are called Standard Reference Materials (SRMs). There are more than 900 SRMs listed in the current NBS SRM catalog, the greatest number of these SRMs are certified for chemical composition. Chemical composition SRMs, which comprise a variety of matrices and constituents, inorganic and organic, are of greatest interest to spectrochemists. These SRMs have applications in such diverse areas as clinical, environmental, nutritional, agricultural, and industrial analytical chemistry. Instrument-performance SRMs, such as the one developed for validating the performance of gas chromatograph-mass spectrometers, will also be of interest to spectrochemists.

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Zertifizierte Referenzmaterialien für die Bewertung spektroskopischer Methoden und experimenteller Daten

Zusammenfassung Chemische Laboratorien erhalten häufig signifikant verschiedene Ergebnisse, wenn sie das gleiche homogene Material untersuchen. Die unterschiedlichen Ergebnisse können verursacht sein durch ungeeignete Methoden, falsche Geräteeichung, fehlerhafte experimentelle Techniken, unreine Reagentien oder eine Kombination dieser Faktoren. Für die Spurenbestimmung sind Größe und Auswertung des Blindwertes der Methode oft die Hauptbeschränkungen bei der Erzielung genauer Ergebnisse.Ein Schritt in Richtung auf Verbesserung der Genauigkeit von analytischen Bestimmungen ist die Benutzung zertifizierter Referenzmaterialien (CRMs), die von Organisationen überall in der Welt ausgegeben werden. Ein CRM ist ein homogenes, stabiles Material mit zertifizierten chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, das benutzt wird, um Geräte zu eichen, experimentelle Daten zu bewerten, zuverlässige Methoden zu entwickeln und Daten verschiedener Laboratorien auf eine gemeinsame Basis zu beziehen. In den Vereinigten Staaten ist das National Bureau of Standards (NBS) gesetzlich autorisiert, CRMs auszugeben, die aus historischen Gründen Standardreferenzmaterialien (SRMs) genannt werden. In dem heute gültigen NBS-Katalog sind mehr als 900 SRMs aufgelistet, wovon die meisten in bezug auf ihre chemische Zusammensetzung zertifiziert sind. Sie umfassen eine Vielzahl von Matrices mit Bestandteilen anorganischer und organischer Art und sind von großem Interesse für Spektrochemiker. Diese SRMs finden Anwendung auf derart verschiedenen Gebieten wie klinische analytische Chemie, Umweltanalytik, Nahrungsmittelchemie, landwirtschaftliche und industrielle analytische Chemie. Auch SRMs zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Geräten, wie die, die entwickelt wurden, um die Leistungsfähigkeit von Gas-Chromatograph-Massenspektrometern zu bewerten, sind für Spektrochemiker von Interesse.

     

Anwendung der statistischen Versuchsplanung zur Standardisierung der Manganbestimmung in verschiedenen Legierungen mittels Atomabsorptionsspektroskopie

Zusammenfassung Zur Bestimmung von Mangan in verschiedenen Legierungen wurde die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) angewendet. Die Abhängigkeit des Mangansignals von der Zusammensetzung der zu analysierenden Probe wurde unter Einsatz der statistischen Versuchsplanung untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Elemente Eisen, Molybdän und Kobalt das Mangansignal nicht beeinflussen, Nickel und Aluminium vermindernd und Kupfer leicht erhöhend wirken. Zusätzlich dazu beeinflussen die Elemente Nickel, Chrom, Aluminium und Kupfer das Mangansignal in Form von Wechselwirkungen, d. h. der Einfluß eines dieser Elemente hängt ab von der Konzentration der anderen. Diese Information kann nur unter Einsatz der statistischen Versuchsplanung erhalten werden. Die Auswertung der Versuchspläne gestattet es, die Manganbestimmung in hochlegierten Stählen und Legierungen auf Kobalt- oder Nickelbasis mittels AAS unter Einsatz einer einheitlich zusammengesetzten Eichlösung durchzuführen und somit das Additionsverfahren zu ersetzen.

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Application of the design of experiments for standardizing the determination of manganese in several alloys by means of atomic absorption spectroscopy

Summary The dependence of the absorbance of manganese on the composition of sample was studied by means of the design of experiments. It was found that the elements iron, molybdenum and cobalt do not influence the absorbance of manganese, while nickel and aluminium reduce it and copper slightly increases it. In addition, the absorbance of manganese is influenced by several interaction effects of nickel, chromium, aluminium and copper. This means that the magnitude of the influence of one of these elements depends on the concentration of the other elements. This information can only be obtained by means of the design of experiments. The evaluation of the designs allows the determination of manganese in high-alloy steels and alloys based on cobalt or nickel by means of atomic absorption spectroscopy using only one uniformly composed series of calibrating solutions and makes it possible to substitute the method of addition in this way.

Für klärende Diskussionen sind die Autoren Herrn Prof. Dr. J. Barthel zu Dank verpflichtet.