Zur potentiometrischen Titration von Phenolen in Gegenwart von ?thylenoxidaddukten

Zusammenfassung Die potentiometrische Titration von Phenolen mit Natronlauge wird durch Zusatz von äthoxyliertem Nonylphenol ermöglicht, da die Dissoziationskonstanten der gebildeten Komplexe beträchtlich größer als die der Phenole sind.

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Summary The potentiometric titration of phenols with sodium hydroxide solution has been made possible by addition of ethoxylated nonylphenol, as the dissociation constants of the complexes formed are considerably greater than those of the phenols.

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Wir danken Herrn Klaus Thiele herzlich für seine Mitarbeit.     

Auswahl optimaler Me?wellenl?ngen bei der spektroskopischen Mehrkomponenten-Analyse

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Verfahren zur Auswahl optimaler Wellenlängen bei der spektroskopischen Mehrkomponenten-Analyse diskutiert. Üblicherweise werden die Absorptionsmaxima herangezogen. Nach Kaiser läßt sich für jede Wellenlänge die Selektivität gegenüber den verschiedenen Substanzen berechnen. Für die Auswertung wird der Satz von Wellenlängen herangezogen, der insgesamt die höchsten Selektivitäten aufweist. Zumindest für den Fall der Zweikomponentenanalyse läßt sich das Selektivitätsprodukt heranziehen. Wesentliche Vorteile bieten Verfahren, die alle Elemente der Absorptionskoeffizienten-Matrix berücksichtigen. Die Forderung nach der größten Determinante ist ein in der Literatur beschriebenes, aber nicht allgemein anwendbares Kriterium. Aus den mathematischen Gegebenheiten der Matrix-Operationen läßt sich zeigen, daß die Konditionszahl einer Matrix die besten Ergebnisse bezüglich der Meßstellenwahl ergeben muß. Zwei Beispiele vergleichen die angegebenen und diskutierten Auswahlprinzipien.

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Optimization of wavelengths in spectrophotometric multicomponent analyses1. Determined set of equations

Summary Several types of optimization of wavelengths in multicomponent analyses are discussed. Usually the wavelengths of absorbance maxima are used. According to Kaiser the selectivity of any wavelength may be calculated and a set of wavelengths with highest selectivities is used in evaluation. In the case of two components the product of selectivities is introduced. Using all elements of the absorptivity-matrix in literature the determinant is described as criterion for selecting optimal wavelengths. From matrix operations it is shown, that the best results will be obtained if the condition of the matrix is used for optimization. Two examples are given to compare the results of optimization.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Bundesminister für Jugend, Familie und Gesundheit danken wir für die großzügige Unterstützung dieser Arbeiten durch Sach- und Personalmittel.     

Interferometrische Messung der Mikrostruktur von synthetischen Fasern

Zusammenfassung Bei den optisch anisotropen Fasern stellen der Brechungsindex bzw. die Doppelbrechung kennzeichnende Größen für die Struktur des Materials dar. Anhand von Beispielen wird die interferenzmikroskopische Messung der Brechungszahlen erläutert und insbesondere eine bisher noch nicht praktizierte Methode zur detaillierten Erfassung der Inhomogenitäten über den Faserquerschnitt vorgestellt. Einige Meßergebnisse für Polyamidfasern werden mitgeteilt. Es wird ein quantitativer Zusammenhang zwischen den Brechungsindizes und der Kristallinität der Faser angegeben. Aufgrund der vorliegenden Brechzahlmessungen ist z. B. ein Unterschied im Kristallinitätsgrad zwischen Mitte und Rand der Faser von 1–2% noch deutlich nachweisbar.

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Summary For optically anisotropic fibres the refractive index and the double refraction are parameters characterizing the structure of the material. Examples are used to explain the measurement of refractive indices by interference microscopy and especially to introduce a method, not yet applied so far, for the detailed determination of the inhomogeneities over the cross-section of the fibre. Some test readings for polyamide fibres are communicated. A quantitative relationship is given between the refractive indices and the crystallinity of the fibre. In accordance with the refractive index measurements available, it is still possible to distinctly prove, e.g., a difference in the degree of crystallinity between the centre and the rim of the fibre of 1–2%.

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Herrn Prof. Dr.Otto Bayer zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.

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Für die umsichtige und sorgfältige Ausführung der interferenzmikroskopischen Messungen und der Auswertungen sei an dieser Stelle FrauAntje Mazzucco herzlich gedankt.     

Ein einfaches Verfahren zur Identifizierung organischer Polymerer durch Pyrolyse und Gaschromatographie

Zusammenfassung Polymere Stoffe müssen einer Abbaureaktion unterworfen werden, um sie gaschromatographisch untersuchen zu können. Der Abbau geschieht üblicherweise mit Hilfe der Pyrolyse. An einigen Beispielen aus der Kunststoffanalyse wird gezeigt, welche Vorteile die Pyrolyse im getrennten Gefäß gegenüber der heute stark in der Entwicklung begriffenen Pyrolyse im Trägergasstrom bietet.

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Summary Polymer substances must be degraded before submission to gas-liquid chromatography. Usually this is performed by pyrolysis. By some examples taken from plastics analysis the advantages are shown of the pyrolysis in a separate chamber compared with the pyrolysis in the carrier gas stream, which latter is in strong development nowadays.

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Die vorliegende Arbeit wurde im organisch-analytischen Laboratorium der Bundesanstalt für Materialprüfung ausgeführt.

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Vom Senator für Wirtschaft und Kredit in Berlin wurde die Arbeit mit Forschungsmitteln unterstützt, wofür an dieser Stelle unser Dank ausgesprochen werden soll.     

Zur Analytik (Inversvoltammetrie) von Organozinnverbindungen und deren Abbau- bzw. Zersetzungsprodukten

Zusammenfassung Wichtige Anwendungsgebiete der Organzinnverbindungen sind die Stabilisierung von PVC sowie ihr Einsatz als Fungicid in der Landwirtschaft. Zur Trennung und Bestimmung dieser Verbindungen eignet sich die Dünnschicht-Chromatographie mit anschließender Spektrophotometrie. Um die Empfindlichkeit zu steigern, wurde eine inversvoltammetrische Analysenmethode entwickelt. Zur Festlegung optimaler Versuchsbedingungen wird der Einfluß des Elektrolysepotentials, der Elektrolysedauer, der Quecksilbertropfengröße und der Temperatur auf die Peakhöhe beschrieben. Dabei wurden Monobutylzinntrichlorid, Monooctylzinntrichlorid, Monobenzylstannonsäure, Dibenzylzinndichlorid und Zinn(IV)-chlorid untersucht. Die noch bestimmbare Grenzkonzentration beträgt für alle Verbindungen etwa 3,4 · 10^–7 Mol/l. Die Standardfehler schwanken bei den einzelnen Organozinnverbindungen zwischen 7,5 und 16%. Zur Migrations- und Rückstandsuntersuchung werden Vorschläge für den Analysengang gemacht.

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A contribution to the determination (anodic stripping method) of organo-tin compounds and their degradation and decomposition products

Organo-tin compounds are preferably used as stabilizers for PVC and as fungicides in agriculture. For separation and determination of these compounds TLC combined with spectrophotometry are suitable methods. In order to improve the sensitivity an anodic stripping method was developed. The influences of electrolysis potential, of electrolysis time, of volume of mercury drop, and of temperature respectively, on the peak height are described. The following compounds were studied: butyl-tin trichloride, octyl-tin trichloride, benzylstannic acid, dibenzyl-tin dichloride, and stannic chloride. The least detectable amount is about 3.4× 10^–7 moles per liter for all compounds. The standard errors vary between 7.5 and 16%. Proposals are made for the scheme of determination concerning migration and residue investigations.

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Unserer Mitarbeiterin D. Jehle danken wir für die geschickte und sorgfältige experimentelle Mitarbeit.     

Zur ma?analytischen Bestimmung von Wolfram und Uran

Zusammenfassung Die für die technische Bestimmung von Molybdän brauchbare fällungsanalytische Titration mit Silbernitrat und potentiometrischer Endpunktsanzeige ist für Wolfram und Uran wegen der ungünstigeren Löslichkeitsverhältnisse nicht brauchbar.Die Reduktion im Silberreduktor und anschließende Titration mit Dichromat anstatt mit dem bisher verwendeten Cer(IV)-sulfat mit Endpunktsanzeige durch Farbumschlag (Diphenylamin) oder auf potentiometrischem Wege ist für Uran bei Einhaltung entsprechender Arbeitsbedingungen (Reduktion in 4 n Salzsäure bei 60°C, 2 · 10^–3 Mol Uran/l als obere Grenze bei der Titration) gut verwendbar. Der Silberreduktor hat jedoch keine erkennbaren Vorteile gegenüber dem Bleireduktor.Für Wolfram ist diese Methode wegen der ungünstigen Lage der Redoxpotentiale nicht brauchbar.     

Studies on the deposition of acid and of ecotoxic heavy metals with precipitates from the atmosphere

Summary For the input of ecotoxic heavy metals (Cd, Pb, Cu, Zn and Ni) from the atmosphere into terrestrial and aquatic ecosystems their wet deposition with rain (and snow) has been established as the deposition type of predominant significance. The wet deposition situation in the Federal Republic of Germany has been observed systematically since 1980 with a network of automated samplers of own construction distributed over the various regions of the country (German Wet Deposition Program). These regions include rural areas from the North Sea coast to the Alps as well as urban agglomerations, industrial zones and locations with particular heavy metal emissions. The analysis of the heavy metals is carried out by differential pulse stripping voltammetry or for Ni by adsorption differential pulse voltammetry. At the same time the determination of the H⁺-concentration by electrometric high precision pH-measurements provides for the observation period 1980–1982 a survey on the acid deposition in the various regions of the Federal Republic of Germany. Based on reliable experimental data the main contours and the dimensions of the present burden by the deposition of acid rain and the wet deposition of ecotoxic heavy metals emerge.

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Untersuchungen über die Deposition von Säure und ökotoxischen Schwermetallen mit Niederschlägen aus der Atmosphäre

Zusammenfassung Für den Eintrag ökotoxischer Schwermetalle (Cd, Pb, Cu, Zn und Ni) aus der Atmosphäre in terrestrische und aquatische Ökosysteme hat sich die Naßdeposition als die vorherrschende Depositionsart erwiesen. Die Situation hinsichtlich der Naßdeposition in der Bundesrepublik Deutschland wird seit 1980 systematisch mit einem über das gesamte Bundesgebiet verteilten Netz automatischer Sammler eigener Entwicklung verfolgt (Deutsches Naßdepositionsprogramm). Die untersuchten Regionen schließen ländliche Gebiete von der Nordseeküste bis zu den Alpen ein sowie Ballungsräume, Industriezonen und Orte mit besonderer Schwermetallemission. Die Schwermetallanalyse erfolgt mit differentieller Pulsinversvoltammetrie oder für Ni mit differentieller Adsorptions-Pulsvoltammetrie. Gleichzeitig resultiert auf Grund präziser elektrometrischer pH-Messungen ein Überblick über die Säuredeposition in den verschiedenen Regionen des Bundesgebietes für den Beobachtungszeitraum 1980–1982. Basierend auf zuverlässigen experimentellen Daten ergaben sich die wesentlichen Konturen und die Dimensionen der gegenwärtigen Belastung der Bundesrepublik durch die Deposition von saurem Regen und die Naßdeposition ökotoxisch wirksamer Schwermetalle.

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Dedicated to Prof. Dr. W. Fresenius on the occasion of his 70th birthday

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Guest scientist from Univ. Fed. do Ceara, Fortaleza, Brasil     

Integrale Langzeitmethode zur Bestimmung von Stickstoffoxid-Immissionen

Zusammenfassung Die aktuelle Diskussion über die Ursachen des Waldsterbens macht eine Immissionskontrolle großer Gebiete in bezug auf Stickstoffoxide notwendig. Es wird eine neue Summationsmethode auf der Basis einer Ker zenmethode zur Bestimmung zweiwöchentlicher bis monatlicher Stickstoffoxidbelastungen beschrieben. Dabei wird der Atmosphäre ein mit Diphenylamin imprägniertes Papier ausgesetzt; die in der Luft vorhandenen Stickstoffoxide reagieren mit dem Amin zu Nitrosamin, dessen Konzentration im Labor bestimmt wird. Mit dieser Methode gewonnene Werte korrelieren sehr gut mit jenen, die mit apparativen Methoden (wie Chemiluminescenz) gewonnen wurden.

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Summation method for monitoring nitrogen oxide immissions

Summary As an result of the discussion about the reason of forest damage, monitoring of nitrogen oxide immissions is necessary. A method is described which allows to determine atmospheric nitrogen oxide levels of large areas monthly or twice a month. The paper candle method was used for a reaction where exposed diphenylamine reacts with the nitrogen oxides to diphenylnitrosamine, which could be easily determined in the laboratory. It was found that this candle method correlates very well with measurements by more sophisticated procedures, such as chemiluminescence.

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Vortrag anläßlich des Symposiums Anorganische Anionen analytik, Regensburg, 19.–21. 9. 1984

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Für die Unterstützung dieser Arbeit danken wir J. Stubenrauch, R. Sommer und E. Nadschläger vom Amt der OÖ-Landesregierung. D. Klockow danken wir für eine fruchtbare Diskussion, dem Jubiläumsfond der Österreichischen Nationalbank für die Anschaffung eines Photometers.     

Laborautomation und Labordatenverarbeitung: Zielsetzungen und L?sungswege aus der Sicht eines industriellen Analysenlabors

Zusammenfassung Drei Beispiele für Automatisierung und Rechnereinsatz im analytischen Labor (eine automatische Dampfraumanalytik, eine Dichteapparatur und ein Rechnersystem für Labordatenverwaltung) zeigen den Stand der Laborautomation und Labordatenverarbeitung in einem größeren analytischen Industrielaboratorium sowie Leitsätze und Richtlinien für die Auswahl und den Einsatz von Analysengeräten und Rechnern.Der Automatisierungsgrad der Laborausstattung wird vom Anteil wiederkehrender Routineproben bestimmt. Die Entwicklung von universellen Analysenmethoden für die Untersuchung auch unterschiedlicher Proben erhöht den Automatisierungsgrad.Der Rechnereinsatz in den Laborbereichen rentiert sich bei komplexen Meßsignalauswertungen, aufwendiger Probenorganisation und zum schnellen Ergebnistransport. Für die Lebensdauer von etwa 10 Jahren muß die Rechnerhardware der technischen Entwicklung folgen können. Bedienerfreundliche, den Arbeitsabläufen im Labor angepaßte Programmabläufe motivieren die Mitarbeiter.

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Laboratory automation and laboratory data management: Aims and solutions from the viewpoint of an industrial analytical laboratory

Summary Three typical examples for laboratory automation and data processing (automatic head-space gas chromatography, density measurements, and a laboratory information management system) are described. They illustrate the situation in a large industrial analytical laboratory and outline some general principles for the selection and utilization of analytical instruments and computers.The degree of automation is normally determined by the number of repetitive routine samples. Additional rationalization can be achieved by developing generally applicable methods which allow automatic processing of more widely differing samples.Computers offer distinct advantages in complex signal processing, sample administration, and fast data transfer. Only such hardware should be selected that will not become obsolete for a projected lifetime of at least 10 years. User-friendly programs that closely follow the entrained working routines motivate the laboratory personnel.

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Vortrag während der Internationalen Tagung für Biochemische und Instrumentelle Analytik, München 10.–13. 4. 1984; Kurzfassung: Fresenius Z Anal Chem (1984) 317:608

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Laborautomaten und Labordatenverarbeitung können die analytische Arbeit erleichtern, aber nicht den Analytiker ersetzen.