Determination of lead, cadmium, copper and zinc in human tissues by differential pulse anodic stripping voltammetry

Summary A convenient electroanalytical technique for the simultaneous determination of lead, cadmium, copper and zinc in human blood and teeth is described. The method is based on differential pulse anodic stripping voltammetry at the static mercury drop electrode (SMDE). Optimum conditions for the anodic stripping of Pb, Cd, Cu and Zn were determined using ammonium acetate and dilute nitric acid (pH 2) as electrolytes. Interferences from other metals were not observed and the estimations were reproducible within a standard deviation of±4%. Low blank values and high sensitivity of the method allowed the determinations at sub-ppb levels with an electrolysis time of 1–3 min. The accuracy of the method has been tested by comparison with the results obtained by mass spectrometry and atomic absorption spectrometry. The results and findings are discussed in brief.

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Bestimmung von Blei, Cadmium, Kupfer und Zink in menschlichen Geweben mit Hilfe der Differentialpuls-Anodic Stripping Voltammetrie

Zusammenfassung Eine vorteilhafte elektroanalytische Methode zur Bestimmung von Pb, Cd, Cu und Zn in menschlichem Blut und in Zähnen wird beschrieben. Das Verfahren beruht auf der Differentialpuls-Anodic Stripping Voltammetrie an der statischen Quecksilbertropfelektrode. Mit Hilfe von Ammoniumacetat und verdünnter Salpetersäure (pH 2) als Trägerelektrolyten wurden die optimalen Bedingungen ausgearbeitet. Störungen durch andere Metalle wurden nicht beobachtet. Die Standardabweichung betrug ±4%. Infolge der niedrigen Blindwerte und der hohen Empfindlichkeit konnten Bestimmungen im Sub-ppb-Bereich mit Elektrolysezeiten von 1–3 min durchgeführt werden. Die Genauigkeit der Methode wurde durch Vergleich mit massenspektrometrischen und AAS-Untersuchungen bewiesen. Die Ergebnisse werden kurz diskutiert.

     

Comparison of digestion procedures for the determination of heavy metals (Cd, Cu, Pb) in blood by anodic stripping voltammetry

Summary The simultaneous determination of cadmium, lead and copper in whole blood by anodic stripping voltammetry is described. Different digestion procedures given in literature were examined. In addition, a sample pretreatment method which did not involve digestion was studied. Based on the experience with these methods two digestion procedures were developed. They utilize digestion with mixtures of nitric, perchloric and sulphuric acids, with and without pressure, respectively. Both methods are suitable for routine analysis of about 20 blood samples per day. Special attention was focussed on the completeness of the digestion, and the magnitude of the blank values. Low blank values and a high sensitivity allowed the determination of cadmium at the sub-ppb level with an electrolysis time of 5 min. The methods, which were controlled by recovery tests, were used to analyze blood samples from unexposed persons, and from workers suspected of exposure to cadmium.

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Vergleich von Aufschlußverfahren für die Bestimmung von Schwermetallen (Cd, Cu, Pb) in Blut durch Anodic Stripping Voltammetrie

Zusammenfassung Verschiedene in der Literatur beschriebene Aufschlußverfahren wurden untersucht und zusätzlich ein Probenvorbereitungsverfahren ohne Aufschluß geprüft. Aufgrund der mit diesen Methoden gewonnenen Erfahrungen wurden zwei Aufschlußverfahren entwickelt, bei denen Mischungen von Salpeter-, Perchlor- und Schwefelsäure mit und ohne Anwendung von Druck eingesetzt werden. Beide Methoden eignen sich für die Routineuntersuchung von etwa 20 Blutproben je Tag. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Vollständigkeit des Aufschlusses und der Größe der Blindwerte gewidmet. Niedrige Blindwerte und hohe Empfindlichkeit erlaubten die Bestimmung von Cadmium im sub-ppb-Bereich mit einer Elektrolysezeit von 5 min. Die Methoden wurden durch Wiederauffindungstests geprüft und für die Blutuntersuchung von Personen, die der Einwirkung von Cd ausgesetzt waren, sowie solchen, bei denen dies nicht der Fall war, angewendet.

     

Inversvoltammetrische Bestimmungen von Blei, Cadmium, Kupfer und Zink in Grundwasser und Leitungswasser

Zusammenfassung Die inverse Voltammetrie ist für Schwermetallbestimmungen in Grund- und Leitungswasser geeignet. Das wird durch die Qualitätskriterien der Werte und den Vergleich mit atomabsorptionsspektrometrischen Messungen gezeigt. Beim Grundwasser tritt die Art der Probenahme als wichtige Einflußgröße hervor. Stagniertes Wasser in Hausinstallationen zeigt bis zu 10fache Konzentrationen, verglichen mit den durch kräftiges Abfließen erreichbaren Minimalwerten. Die Wassertemperatur ist hierfür eine gute Beurteilungshilfe.

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Determination of lead, cadmium, copper and zinc in ground water and tap water by anodic stripping voltammetry

Summary Heavy metals in ground water and tap water can be determined by differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). This is shown by the quality criteria of the results and by comparison with AAS values. Concentrations down to 0.1 g/l are detectable. The way of sampling turns out to be quite important for ground water results. Heavy metal content in tap water is influenced by the retention time in the domestic pipes. Stagnation values are up to ten times the minimum concentration measured after heavy discharge. Water temperature is shown to be a good criterion for heavy metal concentration in that case.

Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Determination of traces of lead, thallium, and cadmium in zinc salts by means of anodic stripping voltammetry

Summary A method is described by which it is possible to determine traces of lead, thallium, and cadmium in zinc salts by means of anodic stripping voltammetry in a concentration range of about 0.1 to 20 ppm, with a possible error of 10 to 20%. As far as could be investigated, no other elements interfere with the determination.

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Zusammenfassung Eine Methode wird beschrieben zur Bestimmung von Blei, Cadmium und Thallium in Zinksalzen durch anodische Amalgamvoltammetrie. Das Verfahren ist geeignet für Gehalte von etwa 0,1–20 ppm, bei einem möglichen Fehler von 10–20%. Soweit nachgeprüft werden konnte, wird die Bestimmung von keinen anderen Elementen gestört.

     

Trace analysis of toxic metals. II Determination of lead,mercury, cadmium and thallium in foods by amperometry and by atomic absorption spectrometry

Summary Vegetables, canned food, and marine fishes were analyzed for lead, mercury, cadmium and thallium by amperometry and by atomic absorption spectrometry. Masking agents were used in the amperometric titration procedure in order to determine the concentration of the individual metal ions. The results from these two methods have been compared and found to be in good agreement with each other.

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Spurenanalyse toxischer Metalle. II Bestimmung von Pb, Hg, Cd und Tl in Lebensmitteln durch Amperometrie und durch AAS

Zusammenfassung Gemüse, Konserven und Seefische wurden analytisch mit Amperometrie und AAS auf Pb, Hg, Cd und Tl untersucht. Um die Konzentration der einzelnen Metallionen zu bestimmen, wurden bei der amperometrischen Titration Maskierungsmittel verwendet. Die Ergebnisse der beiden Methoden stimmen gut überein.

     

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.     

Applications of polarography and voltammetry to marine and aquatic chemistry

Summary Toxic metals in sea and inland waters have become a significant research topic in the chemistry of the marine and inland aquatic environment. Advanced polarographic and voltammetric methods offer an expectional efficient and versatile approach to the determination, speciation and physicochemical characterization of those metals. These potentialities are reflected by a reliable method based on differential pulse anodic stripping at an in situ mercury film coated rotatable glassy carbon electrode for the simultaneous determination of ultra-trace levels of Cd, Pb and Cu dissolved in sea water and inland waters and accumulated in marine organisms.In speciation studies at trace levels differential pulse polarographic measurements revealed the influences of sea water components on the chelation of Cd with NTA and by the application of an advanced version of linear sweep anodic stripping voltammetry kind and stability of Pb-carbonato complexes existing in sea water could be elucidated.

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Anwendungen der Polarographie und Voltammetrie in der Chemie des Meeres und der BinnengewässerII. Die polarographische Bestimmung und Speziation toxischer Spurenmetalle in der marinen Umwelt

Zusammenfassung Toxische Metalle im Meer und in Binnengewässern sind eine wichtige Forschungsaufgabe in der Chemie dieser Umweltkompartimente. Fortgeschrittene polarographische und voltammetrische Methoden bieten außergew öhnlich effiziente und vielseitige Möglichkeiten zur Bestimmung, Speziation und physikochemischen Charakterisierung der vorliegenden Metalle. Diese Möglichkeiten werden einmal demonstriert durch eine neue zuverlässige Simultanbestimmung der in Meerwasser und Binnengewässern gelöst vorliegenden Spurengehalte von Cd, Pb und Cu mit inversvoltammetrischer differentieller Pulse-Polarographie an einer in situ mit einem dünnen Quecksilberfilm bedeckten rotierbaren Glaskohleelektrode sowie durch Ermittlung der in marinen Organismen angereicherten Spurenmetallgehalte. In Untersuchungen zur Speziation im Ultraspurenbereich wurden unter Einsatz der differentiellen PulsePolarographie die Einflüsse der Makrokomponenten des Meerwassers auf die Chelierung von Cd mit NTA aufgeklärt und mit Hilfe einer fortgeschrittenen Version der Inversvoltammetrie mit linear sweep die Art und Stabilität der im Meerwasser existierenden Pb-Carbonatokomplexe ermittelt.

Dedicated to Dr. G. C. Barker on his 60th birthday.     

Determination of copper in niobium in the sub-ppm range by differential pulse anodic stripping voltammetry

Summary Low levels of copper in niobium may be determined rather rapidly and accurately by differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). Three sigma detection limit of about 10 ppb can be achieved with a stripping time of 10 min. Wire, sheet and rod samples are dissolved by anodic oxidation in methanol and powder samples in a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid. The methanolic solution is transferred into an aqueous one by the addition of an aqueous 1 M oxalic acid solution and by the evaporation of the methanol. The oxalic acid and oxalic acid + hydrofluoric acid solutions, respectively, are analysed by DPASV without any separation of the matrix. Only a few metals interfere with the copper signal when they are present in large excess, but these interferences can be overcome by changing the electrolyte, the solution or the pH. — This method can also be applied to the determination of copper in niobium salts that are soluble in oxalic acid or in hydrofluoric acid.

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Bestimmung von Kupfer in Niob im Sub-ppm-Bereich durch inverse differenzielle Pulspolarographie

Zusammenfassung Niedrige Gehalte an Kupfer in Niob können ziemlich schnell und genau mit Hilfe der inversen differenziellen Pulspolarographie bestimmt werden. Mit einer Anreicherungszeit von 10 min erreicht man eine Drei-Sigma-Nachweisgrenze von ungefähr 10 ppb. Draht-, Platten- und Stangenproben werden durch anodische Oxidation in Methanol und Pulverproben in einer Mischung aus Flußsäure und Salpetersäure gelöst. Die methanolische Lösung wird durch Zugabe von 1 M Oxalsäure und durch Verdampfen des Methanols in eine wäßrige Lösung überführt. Die oxalsaure Lösung ohne bzw. mit Flußsäure wird mit Hilfe der inversen differentiellen Pulspolarographie ohne Abtrennen der Matrix analysiert. Nur wenige Metalle stören die Kupferstufe, wenn sie in großem Überschuß zugegen sind. Man kann diese Störungen u.a. durch Änderung des Elektrolyten, durch Lösungswechsel oder pH-Änderung beseitigen. — Diese Analysenmethode kann auch bei der Bestimmung von Kupfer in Niobsalzen angewandt werden, die sich in Oxalsäure oder Flußsäure lösen.

Presented in part at the International Symposium on Microchemical Techniques, Davos, Switzerland, May 22–27, 1977     

Untersuchungen zur Verteilung und Schnellbestimmung von Blei, Cadmium und Zink in Lebern von Schlachtschweinen mittels Feststoff-Zeeman-Atomabsorptionsspektrometrie

Zusammenfassung Die Verteilung der Spurenelemente Blei, Cadmium und Zink wurde in vier Schweinelebern untersucht. Die Bestimmung erfolgte aus gefriergetrockneten und frischen Leberproben mittels Feststoffanalytik durch die Zeeman-Atomabsorptionsspektrometrie. Es konnte gezeigt werden, daß die Elemente Blei, Cadmium und Zink innerhalb jeder der untersuchten Lebern nahezu gleichmäßig verteilt sind. Dies ergab sich sowohl bei der Analyse von gefriergetrockneten als auch von Frischproben. Danach kann eine für den Blei-, Cadmium- und Zinkgehalt des Gesamtorgans repräsentative Probe an beliebiger Stelle der Schweineleber entnommen werden.Die in Kürze zu erwartende gesetzliche Festlegung von Höchstwerten für Blei und Cadmium in Lebern von Schlachttieren verlangt eine schnelle Bestimmung dieser Elemente. Diese Forderung kann mit der angewandten Methode durch die Untersuchung von Frischproben erfüllt werden.Die Feststoffanalytik mittels Zeeman-AAS, die sich durch die Einfachheit ihrer Handhabung und die Schnelligkeit ihrer Durchführung auszeichnet, kann somit für einen Einsatz in der tierärztlichen Lebensmittelüberwachung, insbesondere aber bei der amtlichen Fleischuntersuchung empfohlen werden.

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Experiments on distribution and rapid determination of lead, cadmium and zinc in livers of slaughtered pigs by solid Zeeman atomic absorption spectrometry

Summary The distribution of the trace elements lead, cadmium and zinc was examined in four pig livers. The determination was made from freeze-dried and fresh liver sources by analysis of solids by ZEEMAN atomic absorption spectrometry.It could be shown that the elements Pb, Cd and Zn are nearly uniform distributed in each of the investigated livers. This was found not only by the analysis of freeze-dried but also of fresh samples. Therefore a sample, which is representative for the Pb-, Cd- and Zn-content of the whole organ, can be taken from any place of the pig liver.The legal fixation of maximal values for Pb and Cd in livers of slaughter cattle, which is expected in the next time, is asking for a fast determination of these elements. This demand can be realized by the applied method of examination of fresh samples.The analysis of solids by ZEEMAN-AAS, which is distinguished by simplicity of handling and rapidity of execution, can therefore be recommended for use in veterinary food control but particularly in the official meat examination.

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Vorgetragen anläßlich des Kolloquiums Stand und Perspektive der Feststoffanalyse mit AAS, Wetzlar, 8.–10. 10. 1984     

Determination of cadmium, lead and copper in wine by differential pulse anodic stripping voltammetry

Summary The simultaneous determination of cadmium, lead and copper in wine by differential pulse anodic stripping voltammetry at the hanging mercury drop electrode is described. The wine samples are decomposed in a mixture of sulphuric acid and hydrogen peroxide at 180° C. The procedure is controlled by recovery tests and compared with other wet digestion methods. The results for ten red and white wine samples of different origin are given. The lead values (65–230 ppb) were below the accepted maximum level for this metal, but some of the wines contained relatively large amounts of copper (0.08–1.04 ppm). Very low values (1.4–6.6 ppb) were found for cadmium.

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Bestimmung von Cadmium, Blei und Kupfer in Wein durch Differentialpulse-anodic-stripping Voltammetrie

Zusammenfassung Bei dem beschriebenen Verfahren werden die Proben mit Schwefelsäure/Wasserstoffperoxid bei 180° C aufgeschlossen. Recovery Tests und Vergleiche mit anderen Naßaufschluß-methoden wurden durchgeführt. Ergebnisse für 10 Proben von Rot- und Weißweinen verschiedenen Ursprungs werden angegeben. Die Bleigehalte (65–230 ppb) lagen unter den zugelassenen Maximalwerten. Einige Weine wiesen jedoch relativ hohe Kupfergehalte auf (0,08–1,04 ppm). Cadmium wurde nur in sehr geringen Mengen gefunden (1,4–6,6 ppb).

We would like to thank A/S Vinmonopolet for supplying the wine samples, and the Royal Norwegian Council for Scientific and Industrial Research for a postdoctoral fellowship (M. Oehme).     

Trace chemistry of toxic metals in biomatrices

Summary Based on differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV) at the HMDE after low temperature ashing of the biomatrix in an oxygen plasma a versatile and reliable method for the simultaneous determination of the toxic trace metals Cd, Pb and Cu in blood has been developed. The high sensitivity combined with high precision and established accuracy is demonstrated by a number of data from extended studies with human whole blood. The pronounced reliability has been secured by the quantitative elucidation and the subsequent rather efficient suppression of the contamination sources largely concentrated in the prior digestion stage. The still remaining contamination interference sets the present determination limits in whole blood to 4 ppb for Pb and 0.1 ppb for Cd with R.S.D. of 20–30%. Accuracy was further confirmed by comparing measurements with flameless atomic absorption. Improved values for the normal levels of the treated toxic metals in the blood of non-exposed persons have been obtained particularly for the rather low content of Cd. The application potentialities of this voltammetric approach in environmental studies of toxic trace metals able to form an amalgam are much more extended. While biomatrices as body fluids, organs, organisms, plant material and food require prior low temperature ashing direct voltammetric determination and even speciation can be performed down to the ultra trace level in samples from inland waters and the sea.

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Spurenchemie toxischer Metalle in biologischen MatricesII. Voltammetrische Bestimmung von Spurengehalten an Cadmium und anderen toxischen Metallen in menschlichem Blut

Zusammenfassung Eine neue zuverlässige voltammetrische Methode zur Simultanbestimmung des Spurengehaltes der toxischen Metalle Cd, Pb und Cu im Blut wurde ausgearbeitet. Nach niedertemperaturiger Veraschung der Biomatrix im Sauerstoffplasma erfolgt die Bestimmung mit Hilfe der differentiellen pulspolarographischen Version der inversen Voltammetrie am hängenden Quecksilbertropfen. Die so erreichbare große Empfindlichkeit, hohe Genauigkeit und gesicherte Richtigkeit wird durch eine größere Anzahl von Daten aus unseren ausgedehnten Untersuchungen von menschlichem Vollblut belegt. Die ausgezeichnete Zuverlässigkeit der Resultate basiert auf der quantitativen Aufdeckung und anschließenden weitgehenden Unterdrückung verschiedener Kontaminationsquellen, die vorwiegend beim Veraschungsschritt auftreten. Die noch verbleibende Kontaminationsschwelle legt gegenwärtig die Bestimmungsgrenzen auf 4 ppb für Pb und 0,1 ppb für Cd im Blut fest bei einer relativen Standardabweichung von 20–30%. Vergleichsmessungen mit der flammenlosen Atomabsorption bestätigten die Richtigkeit. Neue und sichere Werte für den Normalgehalt der untersuchten toxischen Metalle im Blut nichtexponierter Personenkreise, insbesonders bezüglich des sehr niedrigen Cd-Pegels, wurden ermittelt. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser voltammetrischen Methodik in der Umweltforschung sind hinsichtlich toxischer Spurenmetalle, die zur Amalgambildung fähig sind, wesentlich weitergehender. Während Biomatrices, wie Körperflüssigkeiten, Organe, Organismen, Pflanzenmaterial und Nahrungsmittel, vorherige Veraschung erfordern, ist eine direkte Bestimmung und Speciescharakterisierung auf voltammetrischem Wege bis in den Ultraspurenbereich bei Proben aus Binnengewässern und in Meerwasser möglich.

Ref. [42] counts as part I in this series.     

Adsorption enrichment of some azo dye complexes on a carbon paste electrode and its application to the determination of small concentrations of cobalt and manganese

Summary The azo dyes eriochrome black T, eriochrome blueblack R and eriochrome blueblack B and their complexes with cobalt, manganese and magnesium show adsorption enrichment on carbon paste electrodes, dependent on the composition of the electrode filling. This effect may be used for the determination of cobalt and manganese by a.c. voltammetry in the 10^–7 to 10^–6 M range. Standard deviation has been found to be ± 3.2 and ± 3.5%, respectively.

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Adsorptive Anreicherung einiger Komplexe von Azofarbstoffen an einer Kohlepasteelektrode. Anwendung zur Bestimmung geringer Konzentrationen von Kobalt und Mangan

Zusammenfassung Die Azofarbstoffe Eriochromschwarz T, Eriochromblauschwarz B und Eriochromblauschwarz R sowie ihre Komplexe mit Kobalt, Mangan und Magnesium werden adsorptiv an Kohlepasteelektroden angereichert. Die Anreicherung ist von der Zusammensetzung der Elektrodenfüllung abhängig. Anwendungen zur wechselstromvoltammetrischen Bestimmung von Kobalt und Mangan im 10^–7 bis 10^–6 M Bereich werden beschrieben. Die Standardabweichung liegt bei ± 3,2 bzw. ± 3,5%.

Die Untersuchungen wurden in dankenswerter Weise durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Verbandes der chemischen Industrie unterstützt.     

Inversvoltammetrische Bestimmung von Spuren Zinn, Blei, Kupfer und Cadmium in Zink und Zinksalzen

Zusammenfassung Zur Bestimmung von Sn, Pb, Cu, Cd in Zinkmetall und Zinksalzen wird die Anreicherung an einer Quecksilberfilmelektrode auf Glaskohle in salzsaurer Lösung vorgenommen. In der gleichen Lösung werden Cu und Cd durch anodische Ablösung bestimmt. Zur Trennung von Sn und Pb wird die salzsaure Lösung nach dem Anreicherungsschritt mit ammoniakalischer Citratlösung gemischt. In der resultierenden Lösung werden die Auflösungsströme für Sn und Pb gemessen. Die relativen Standardabweichungen betragen 1,3 bis 4,7%.

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Determination of traces of Sn, Pb, Cu, Cd in zinc and zinc salts by anodic stripping voltammetry

The enrichment is performed in 0.8 N HCl at a glassy carbon electrode mercury plated in situ. Cu and Cd are determined by anodic stripping in the same solution. In order to separate Sn and Pb the HCl solution is mixed with a highly ammoniacal citrate solution. In the resulting medium Sn and Pb are stripping out of the electrode. Relative standard deviations are in the range of 1.3 to 4.7%.

     

Determination of lead in geological and biological materials by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary Serious systematic errors inherent in the determination of lead in geological and biological samples by flameless atomic-absorption spectrometry are demonstrated. The reduced absorption of lead is due to partial interaction with alkaline, alkaline-earth and iron chlorides during the atomization stage. Incomplete dissociation of the volatile monochloride of lead in the gaseous phase reduces the absorption signal. An addition of 20% hydrogen to nitrogen (purge gas) diminishes signal suppression by removing the chlorine in form of volatile HCl. The detection limit is about 0.6 ppm in rocks and about 0.3 ppm in plant materials. Depending on the content in the samples the relative standard deviation is between 1 and 12%. The accuracy of the method was tested on 39 international standard reference samples.

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Bestimmung von Blei in geologischen und biologischen Materialien durch AAS mit der Graphitrohrküvette

Zusammenfassung Schwerwiegende systematische Fehler bei der Bestimmung von Blei in geologischen und biologischen Materialien mit der Graphitrohrküvette werden aufgezeigt. Die Reaktion von Blei mit Alkali-, Erdalkali- und Eisenchloriden während der Atomisierungsphase führt zur Bildung von Bleimonochlorid, das nur unvollständig dissoziiert und eine Signalunterdrückung zur Folge hat. Ein Zusatz von 20% Wasserstoff zu Stickstoff als Spülgas vermindert die Signalunterdrückung, indem überschüssiges Chlor als Chlorwasserstoff entfernt wird. Die Nachweisgrenze liegt bei ca. 0,6 ppm für Gesteine und bei ca. 0,3 ppm für Pflanzenmaterialien. Je nach der Konzentration beträgt die relative Standardabweichung 1–12%. Die Genauigkeit der Methode wurde an 39 internationalen Standardreferenzproben überprüft.

     

Determination of lead and cadmium in biological samples by potentiometric stripping analysis

Summary The determination of lead and cadmium in biological materials was carried out by potentiometric stripping analysis. Supporting electrolyte was a mixture of NaCl and HCl. In the presence of 4% lumatom in methanol, oxidation potentials of –0.46 V for Pb and –0.68 V for Cd were found (vs. SCE). The method was applied to different standard reference materials (leaves, needles, hair) and was also compared with the differential pulse anodic stripping technique. The latter presented considerable difficulties, in particular by the interference of oxygen.

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Bestimmung von Blei und Cadmium in biologischem Material durch potentiometrische Stripping-Analyse

Zusammenfassung Als Trägerelektrolyt diente bei diesem Verfahren ein Gemisch von NaCl und HCl. In Gegenwart von 4% Lumatom in Methanol wurden Oxidationspotentiale von –0,46 V für Pb und –0,68 V für Cd (gegen SKE) erhalten. Die Methode wurde auf verschiedene Referenzmaterialien (Laub, Nadeln, Haar) angewendet und auch mit der Differentialpuls-Anodic Stripping-Analyse verglichen. Bei der letzteren ergaben sich größere Schwierigkeiten, hauptsächlich durch störenden Sauerstoff.

     

Filtration als Fehlerquelle bei der anodischen Amalgamvoltammetrie

Zusammenfassung Die Bestimmung von Schwermetallspuren mittels der anodischen Amalgamvoltammetrie ist gestört, wenn die Analysenlösungen im Laufe der Probevorbereitung filtriert werden. Die Störung tritt nur auf, wenn die zu bestimmenden Kationen bei Potentialen oberhalb -1,05 V abgeschieden werden. Der systematische Fehler beträgt bei der Bestimmung von Zink, Blei und Cadmium unter diesen Bedingungen mehr als -50%. Die Ursache der Störungen konnte noch nicht mit Sicherheit festgestellt werden; vermutlich gehen sie von löslichen Abbauprodukten des Filtermaterials aus.

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Summary The estimation of traces of heavy metals by anodic stripping voltammetry ist strongly affected by filtration processes involved in the sample preparation. Interferences only occur when the electrolysis is carried out at potentials higher than -1,05 volts (versus Ag/AgCl electrode). Under these conditions systematic errors of about -50% or more are observed in the determination of cadmium, lead and zinc. The reason of the reported effect is not yet well known. Reducible degradation products of filter materials probably account for the interferences.

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Wir danken Fräulein A. Schenkedehl für die sehr sorgfältige Ausführung der umfangreichen Versuchsreihen.     

Determination of selenium in zinc ore with high concentrations of lead and copper by the hydride generation-atomic absorption technique

Summary For the AAS-determination of Se in zinc ore with high concentrations of lead and copper, the sample is dissolved in a nitric-hydrochloric acid mixture. Excess nitric acid is removed by heating with perchloric acid and hydrochloric acid is added to reduce Se(VI) to Se(IV). Thiourea is added to the sample aliquotes taken for hydride generation to minimize the interference from copper. The result for selenium agreed well with that found by NAA. Total standard deviation of the method is 5–10 %.

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Selenbestimmung in Zinkerzen mit hohen Blei- und Kupfergehalten mit Hilfe der Hydrid-AAS

Zusammenfassung Zur Bestimmung wird die Probe in einem Gemisch von Salpeter- und Salzsäure aufgelöst. Überschüssige Salpetersäure wird durch Erhitzen mit Perchlorsäure entfernt und zur Reduktion von Se(VI) zu Se(IV) wird weitere Salzsäure zugegeben. Ein Zusatz von Thioharnstoff dient zur Verminderung des störenden Einflusses von Kupfer. Die erhaltenen Ergebnisse stimmen gut mit den durch NAA erhaltenen überein. Die Gesamt-Standardabweichung liegt bei 5–10%.

     

Determination of chromium, iron and cobalt in high-purity niobium by radiochemical neutron activation analysis

Summary Chromium, iron and cobalt were determined in niobium by radiochemical neutron activation analysis. The main steps of the technique involved the irradiation of the samples in a medium or high-flux reactor, the post-irradiation decontamination of the sample surface, a two-step separation procedure based on anion-exchange from HF and HCl medium, and counting the separated indicator radionuclides with a well-type NaI-detector. For a 42-day irradiation at a thermal neutron flux of 8×10¹³ n cm^–2 s^–1 and a sample weight of 100 mg, the limits of detection are: 10 ppt for chromium, 1.5 ppb for iron and 4 ppt for cobalt. The results obtained by this technique are compared with data obtained by radiochemical proton activation analysis and atomic absorption spectrometry.

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Bestimmung von Chrom, Eisen und Cobalt in hochreinem Niob durch radiochemische Neutronenaktivierungsanalyse

Zusammenfassung Die Hauptschritte der Methode sind die Bestrahlung der Probe in einem Mittel- oder Hochflußreaktor, eine anschließende Oberflächendekontamination und die spezifische Abtrennung der Indicatorradionuklide mittels Anionaustausch aus Flußsäure- und Salzsäure-Medium, sowie die Messung der Radionuklid-Fraktionen mit einem Natriumjodid-Detektor.Für eine 42tägige Bestrahlung mit Reaktorneutronen bei einem thermischen Fluß von 8×10¹³ n cm^–2 s^–1 konnte bei einem Probengewicht von 100 mg für Chrom eine Nachweisgrenze von 10 ppt, für Eisen von 1,5 ppb und für Cobalt von 4 ppt erreicht werden.Die mit dem Verfahren erhaltenen Ergebnisse werden mit denen der radiochemischen Protonenaktivierungsanalyse und der Atomabsorptions-Spektrometrie verglichen.

     

Investigation of the electrode reaction of EDTA and other complexanes at the lead dioxide electrode in aqueous solutions

Summary By using an electrodeposited lead dioxide electrode as an indicator electrode, the electrode reaction of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and other complexanes was investigated in unbuffered solution covering a pH range of about 2–12. Well-defined anodic and cathodic peaks, the heights of which increase with EDTA concentration, were observed. In an anodic single-sweep process, one anodic pre-peak appeared only at a pH higher than 4. It was found that in the cathodic process lead dioxide on the electrode is reduced to lead ion which reacts with EDTA to form the complex and in the anodic process the lead complex is oxidized again and deposited onto the electrode as lead dioxide. The height of the anodic and cathodic peaks is directly proportional to the EDTA concentration. The lead dioxide electrode seems to be useful for determining a chelating agent such as the EDTA-type complexanes.

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Untersuchung der Elektrodenreaktion von EDTA und anderen Komplexanen in wäßriger Lösung an der Bleidioxidelektrode

Zusammenfassung Mit Hilfe der elektrolytisch belegten PbO₂-Elektrode wurde die Elektrodenreaktion von EDTA (sowie von IDA, NTA und DTPA) in ungepufferter Lösung im pH-Bereich 2–12 untersucht. Gut ausgebildete anodische und kathodische Peaks wurden beobachtet, deren Höhe mit der EDTA-Konzentration zunimmt. Im anodischen single-sweep-Prozeß erschien nur ein anodischer Vorpeak bei pH>4. Es wurde festgestellt, daß bei dem kathodischen Vorgang PbO₂ an der Elektrode zu Pb-Ion reduziert wird, das mit EDTA unter Komplexbildung reagiert, während an der Anode der Pb-Komplex wieder oxidiert und PbO₂ abgeschieden wird. Die Peakhöhen sind der EDTA-Konzentration direkt proportional. Die PbO₂-Elektrode erscheint daher von Nutzen für die Bestimmung von Komplexanen vom Typ des EDTA.