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.

     

Radiochemical determination of caesium-137 in liquid milk

Summary A simple and rapid method is described for the radiochemical determination of a caesium-137 in liquid milk. After the addition of caesium carrier the milk sample is deproteinized with nitric acid, filtered and alkaline earths removed by oxalate precipitation. From the decanted solution caesium is precipitated with sodium cobaltinitrite, separated from potassium as caesium silicotungstate and finally counted as dipicrylaminate by an anticoincidence beta counter. The radiochemical yields for caesium amount to about 65%. Good agreement is found between results obtained by the present method and by the gamma spectrometry. The results for caesium-137 content may be obtained within 6 hours.

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Zusammenfassung Es wird eine einfache und schnelle Methode zur radiochemischen Bestimmung von Caesium-137 in flüssiger Milch beschrieben. Die zu untersuchende Milch wird nach Zusatz des Caesiumträgers mit Salpetersäure enteiweißt. Aus der dekantierten Lösung werden die Erdalkalien als Oxalate abgeschieden. Das Radiocaesium wird mit Natriumnitritocobaltat gefällt, von Kalium mit Silicowolframsäure getrennt und endlich als Caesiumdipikrylaminat in einem Beta-Antikoinzidenzzähler gemessen. Die Caesiumträgerrückgewinnung beträgt durchschnittlich 65%. Die nach der beschriebenen Methode erhaltenen Resultate stehen in guter Übereinstimmung mit denen der gammaspektrometrischen Bestimmung. Der Radiocaesiumgehalt in Milch kann innerhalb von 6 Std bestimmt werden.

     

The use of a gold-containing membrane for ion-sensitive electrodes and their application in analysing systems

Summary As an example of an automatic continuous monitoring device a chloride titrator is described. A sample stream is mixed with a varying titrant stream (AgNO₃). The flow of the titrant stream is controlled by the difference between a set point signal and an actual signal (Ag⁺-ion activity). The signal is measured with an ion-sensitive flow-through electrode. The liquid stream is forced through the electrodes by a motor driven spinning brush with its hairs implanted in a screw-like form. Any maintenance during a two weeks period was redundant. The linearity was in the range of 10–100 ppm Cl^– better than 1% rel.

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Verwendung einer goldhaltigen Membran für ionensensitive Elektroden und ihre Anwendung in analytischen SystemenIII. Überwachung von Inenkonzentrationen (z.B. Chlorid) in einem Lösungsmittelstrom durch kontinuierliche Titrationen

Zusammenfassung Als Beispiel eines kontinuierlich messenden, automatischen Geräts wird ein Chlorid-Titrator beschrieben. Hierbei wird der Probenstrom mit einem variablen Titrantstrom (AgNO₃) gemischt. Die Titrantmenge pro Sekunde wird aus der Differenz zwischen einem Sollwert und einem Signalwert (Ag⁺-Ionen-Aktivität) bestimmt, der mittels einer Durchfluß-Elektrode gemessen wird. Der Flüssigkeitsstrom wird mit Hilfe einer von einem Motor gedrehten Bürste mit schraubenförmig eingesetzten Haaren durch die Elektroden getrieben. Während einer Zeit von 2 Wochen war eine Wartung unnötig. Die Linearität war im Bereich von 10–100 ppm Cl^– besser als 1% rel.

     

Über das Schwefelmonoxyd

Zusammenfassung Es wird über Apparatur zur Untersuchung der chemischen Reaktionen des Schwefelmonoxyds mit flüssigen Reaktionspartnern berichtet.Es werden mit Hilfe dieser Apparatur die Reaktionen des SO mit einer größeren Zahl org. Substanzen untersucht.Es wird im einzelnen berichtet, daß SO mit der überwiegenden Anzahl der untersuchten org. Substanzen, sowohl cyclischen als auch anderen, unter Bildung von Sulfonsäuren reagiert. Außerdem konnte auch das Oxydationsvermögen des SO an Hand der Oxydation des Methanols zum Formaldehyd und des Benzylalkohols zum Benzaldehyd und zur Benzoesäure konstatiert werden.Eine weitere eigenartige Reaktion ist die Bildung von Dibenzamid aus Benzonitril.Weiterhin wurde im Anisol ein indifferentes Lösungsmittel für Schwefelmonoxyd aufgefunden.Mit 1 Abbildung.     

Rascher Nachweis von Fluorid neben Phosphat in L?sungen, Suspensionen und Pulvern durch direkte Farbreaktion

Zusammenfassung Fluorid wurde als Thoriumfluorid am Festkörper direkt, oder bei Lösungen, am Filterpapier, gefällt, überschüssiges lösliches Thoriumnitrat mit angesäuertem Aceton eluiert und der verbleibende Niederschlag mit Chromazurol S (C.I.: Mordant Blue 29) zur Farbreaktion gebracht. Phosphat konnte dabei erfolgreich mit Wismutionen maskiert werden, so daß mit dieser Reaktion Fluorid noch in 10% Phosphatlösungen unbehindert nachgewiesen werden kann. Fluorapatit und Hydroxylapatit können so rasch unterschieden werden.Es wird nun möglich, durch Reaktion an der Festkörperoberfläche die Verteilung von Fluoridionen in Mineralen, Knochen und Zähnen sichtbar zu machen, was Gegenstand weiterer Untersuchungen ist.Die Erfassungsgrenze für den Nachweis von Fluorid in Lösung beträgt mit Sicherheit 2 ng Fluorid (10l 10^–5 M Lösung). Aluminium stört (positive Reaktion), kann aber durch direkte Reaktion der Probe mit der Färbelösung in Gegenwart von EDTA (ohne Vorbehandlung mit Thorium) erkannt werden.

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Rapid detection of fluoride in the presence of phosphate in solutions, suspensions and powders by direct colour reaction

Summary Fluoride is precipitated as thorium fluoride, in case of liquid samples and suspensions on a sheet of filter paper, in case of solid samples, however, directly on the surface. The excess of soluble thorium nitrate is eluted with acidified acetone and the remaining precipitate is stained with Chromazurole S (C.I.: Mordant Blue 29). Phosphate can be masked successfully with bismuth ions, so that fluoride can be detected in 10% phosphate solutions as well as in pure water. The test can also distinguish between fluorapatite and hydroxyapatite.It is now possible to make visible the distribution of fluoride in minerals, bones and teeth; this will be subject to further investigations.Aluminium is interfering with the test (positive reaction), but it can be recognized by direct reaction of the sample with staining solution (in presence of EDTA), without treating the sample with thorium. The detection limit for fluoride in solutions is 2ng (10 l 10^–5 M solution).

Die Apatitproben wurden freundlicherweise von Herrn Wiss. Oberrat Dr. K. Becherer aus der Sammlung des Instituts für Mineralogie und Kristallographie der Universität Wien zur Verfügung gestellt, wofür aufrichtigst gedankt wird.-Fundorte: Jamilla/Spanien, Packstraße/Österreich.     

Ultramicrodetermination of manganese by an automatic reaction-rate method

Summary An automatic spectrophotometric reaction-rate method is described for the ultramicrodetermination of manganese(II). The method is based on the potassium periodate-diethylaniline reaction which is catalyzed by manganese. The time required for the reaction to produce a small fixed amount of colored product is measured automatically and related directly to the manganese concentration. Maximum tolerable amounts of interfering ions were determined. Ultramicro amounts of manganese in the range 3–30 ng were determined with relative errors of about 2% and measurement times of 15–150 seconds. The coefficient of variation was 1.0%. The method was applied for the determination of manganese in natural waters.

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Zusammenfassung Eine automatische spektrophotometrische Methode der Reaktionszeitmessung für die Ultramikrobestimmung von Mangan(II) wurde beschrieben. Sie beruht auf der durch Mn katalysierten Umsetzung von Kaliumperjodat mit Diäthylanilin. Die für die Bildung einer bestimmten kleinen Menge gefärbten Produktes nötige Zeit wird automatisch gemessen und daraus auf die Mn-Konzentration geschlossen. Die maximal erlaubten Mengen störender Ionen wurden ermittelt. Mangan läßt sich in Mengen von 3 bis 30 ng mit einem relativen Fehler von ungefähr 2% bestimmen. Die zu messenden Reaktionszeiten betragen dann 15 bis 150 Sekunden. Der Variationskoeffizient beträgt 1,0%. Die Methode wurde zur Mn-Bestimmung in natürlichen Wässern verwendet.

     

Micro determination of olefinic unsaturation. Reaction of N-bromosuccinimide with olefins in polar medium

Summary A micro method for the determination of olefinic unsaturation in organic compounds has been developed. 2–10 mg sample dissolved in acetic acid is reacted with a known excess of N-bromosuccinimide at room temperature and the excess reagent is back titrated iodometrically. The maximum deviation in the results is ±2%. The compounds containing electron withdrawing groups close to the C=C site are not reactive and hence could not be determined by this procedure.

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Mikrobestimmung der Ungesättigtheit von Olefinen. Reaktion von N-Bromsuccinimid mit Olefinen in polarem Medium

Zusammenfassung 2–10mg der Probe werden in Essigsäure gelöst, mit überschüssigem Reagens versetzt und der Überschuß jodometrisch zurücktitriert. Der maximale Fehler der Ergebnisse beträgt ±2%. Verbindungen, die benachbart zur C=C-Doppelbindung elektronenentziehende Gruppen enthalten, können nicht analysiert werden.

     

Successive substitution titration of cadmium and zinc with EGTA using carbon paste electrode for indication

Summary Cadmium and zinc can be determined in a single titration in the following manner: To the sample solution an ammonia/ammoniumchloride buffer is added to make the ammonia concentration 1,0–1,2 M (pH ca. 10). The titration is performed with amperometric indication using a carbon paste electrode and EGTA [ethyleneglycol-bis-(2-aminoethylether)-tetra acetic acid] as the titrant. After the end point for cadmium, excess amount of calcium-EDTA complex is added, and zinc is successively titrated with EGTA. The influences of iron(III), copper(II), lead(II) and manganese(II) have been examined. The conditions for carbon paste electrode indication have also been studied.

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Sukzessive Substitutions-Titration von Cadmium und Zink mit ÄGTA, indiziert mit der Kohlepaste-Elektrode

Zusammenfassung Cadmium und Zink können in einer einzigen Titration folgendermaßen bestimmt werden: Zu der Probelösung wird Ammoniak-Ammoniumchlorid-Puffer zugesetzt. Die Ammoniakkonzentration in der Endlösung sollte 1,0–1,2 M (pH ca. 10) betragen. Die Titration erfolgt mit ÄGTA [Äthylenglycolbis-(2-Aminoäthyläther)-tetraessigsäure] und wird amperometrisch mit der Kohlepasteelektrode indiziert. Nach dem Endpunkt für Cadmium wird ein Überschuß an CaÄDTA zugesetzt. Danach wird auch Zink mit ÄGTA titriert. Die Störungen durch Fe(III), Cu(II), Pb(II) und Mn(II) werden untersucht. Ebenso werden die Bedingungen für die Indikation mit der Kohlepasteelektrode untersucht.

     

Colorimetric determination of pyridoxine in pharmaceutical preparations

Summary The USP method for the determination of pyridoxine hydrochloride in pharmaceutical preparations has been modified to increase the stability of the colour, the speed of determination and the sensitivity. The reaction is carried out in propan-2-ol medium instead of water triethanolamine is used as the buffer, and iodine is used as oxidant when necessary. The colour is stable for about 45 min, the sensitivity of the reaction is greatly increased and the method takes only about a fifth of the time of the USP method.

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Kolorimetrische Bestimmung von Pyridoxin in pharmazeutischen Präparaten

Zusammenfassung Die USP-Methode zur Bestimmung von Pyridoxinhydrochlorid in pharmazeutischen Präparaten wurde modifiziert, um die Beständigkeit der Farbe, die Geschwindigkeit der Bestimmung und deren Empfindlichkeit zu verbessern. Statt in Wasser wird die Reaktion in Propan-2-ol durchgeführt, wobei Triethanolamin als Puffer und Jod — wenn nötig — als Oxydationsmittel verwendet werden. Die Farbe ist ungefähr 45 min beständig, die Empfindlichkeit der Reaktion stark verbessert und die zur Durchführung der Methode erforderliche Zeit beträgt etwa ein Fünftel im Vergleich zur USP-Methode.

     

Determination of ascorbic acid by iodate using iodine cyanide end point; indirect determination of vanadium, and colorimetric determination of ascorbic acid

Summary Two methods for the determination of ascorbic acid are described. The first employs titration with iodate in presence of cyanide and hydrochloric acid and starch indicator with two end points, corresponding to the formation of iodine after reduction to iodide and conversion of iodine to iodine cyanide respectively. The titration is applied to the indirect determination of vanadium(V). In the second method ascorbic acid is treated with excess ferric solution and the ferrous iron formed is determined colorimetrically by ortho-phenanthroline.

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Zusammenfassung Zwei Verfahren zur Ascorbinsäurebestimmung werden beschrieben. Bei dem ersten wird in Gegenwart von KCN und Salzsäure sowie von Stärke als Indicator mit Jodatlösung titriert. Dabei werden zwei Endpunkte erhalten, die der Reduktion von Jodat zu Jodid und damit verbundener Jodbildung bzw. der Umwandlung des Jods in JCN entsprechen. Diese Titration wird auch zur indirekten Bestimmung von Vanadium(V) verwendet. Bei dem zweiten Verfahren wird die Ascorbinsäure mit überschüssiger Eisen(III)-lösung behandelt und das gebildete zweiwertige Eisen colorimetrisch mit o-Phenanthrolin bestimmt.

     

Eine neue Elektrode aus elektrisch leitendem Kunststoff zur spektrochemischen Analyse von Nichtleitern

Zusammenfassung Es wird eine Elektrode zur Spektralanalyse von Nichtleitern entwickelt, die dadurch hergestellt wird, daß die pulvrige Probe mit leitendem Kunststoff zusammengemischt und das Gemisch in eine Form eingefüllt und beim Erwärmen durch chemische Reaktion des Kunststoffes gehärtet und geformt wird. Eine Presse erübrigt sich dabei. Die Eigenschaften des elektrisch leitenden Kunststoffes und die Herstellung der Elektrode werden beschrieben. Sie bewährte sich bei der Analyse von Eu, Sm und Gd im ppm-Bereich als Bestandteil von Silicaten und bei der Bestimmung von Halogenen und Schwefel. Die Spektrenanregung erfolgte im Feußner-Funken.

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Summary An electrode for the spectral analysis of non-conductors is described. It is prepared by mixing the powdered sample with conducting plastic, filling the mixture into a mould and heating it, whereby the resin is hardened. Use of a press is not required. Properties of the conducting plastics and preparation of the electrode are described. The electrode was successfully applied to the determination of Eu, Sm and Gd in the ppm-range in silicates and to the determination of halogens and sulphur. A Feussner spark was employed for excitation.

     

Zur Chemie des NH2-Radikals. II

Zusammenfassung Die im Gebiete der Hydrazin- und Hydroxylaminreaktionen vom NH₂-Radikal in seiner reduktiven und oxydativen Betätigung zu Stickstoff, Stickstoffoxydul, Stickstoffwasserstoffsäure, Ammoniak sowie zu Katalyse führenden Reaktionslinien werden im Detail zu entwickeln versucht. Das Reaktionenbild in Umsetzung mit Salpetrigsäure wird umrissen. An Hand der Literatur werden die Geschwindigkeitsbeziehungen der Reaktion von Jod mit Hydrazin und von Jod mit Hydroxylamin formuliert; aus den Ergebnissen wird auf die bezüglichen Mechanismen geschlossen.     

Untersuchungen über das morpholin-N-dithiocarbonsaure Morpholinium (MDCM) als Reagens in der quantitativen Analytik. V

Zusammenfassung Die Reaktion von morpholin-N-dithiocarbonsaurem Morpholinium mit Molybdän ist zur spektralphotometrischen Bestimmung kleiner Molybdänmengen geeignet. Die Bestimmungsgrenze und der molare Extinktionskoeffizient werden angeführt. Eine Arbeitsvorschrift für eine Schnellbestimmung von Molybdän in hochlegierten Stählen wird angegeben und an fünf Analysenkontrollproben geprüft.

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Summary The reaction of morpholine-N-dithiocarboxylic acid morpholinium with molybdenum is suitable for the spectrophotometric determination of small quantities of molybdenum. The determination limits and the molar extinction coefficient are given. A procedure for the rapid determination of molybdenum in highly alloyed steels is stated. This method was tested on five control samples.

     

Beitr?ge zur Verwendung von Kieselgel in der Pesticidanalytik

Zusammenfassung Eine Multimatrixmethode zur Isolierung von Chlorkohlenwasserstoff-Pesticiden und polychlorierten Biphenylen (PCB) wird beschrieben. Die quantitative Abtrennung der Wirkstoffe erfolgt an 20 g Kieselgel mit einer Wasserbelegung von 30 Gew.-%. Als Elutionsmittel werden 250 ml Petroläther verwendet. Unter diesen Bedingungen werden einerseits die Pesticide quantitativ eluiert und andererseits bis zu 500 mg Fett an der Säule zurückgehalten. Die Identifizierung und Quantifizierung der Pesticide erfolgt sowohl gas-chromatographisch (ECD) an mehreren GC-Säulen als auch massenspektrometrisch. Die Ausbeuten aller Pesticide liegen zwischen 95% und 99%.Die Untersuchungen mit Kieselgel werden fortgesetzt. Über diese Ergebnisse wird zu gegebener Zeit berichtet.     

Spurenbestimmung von Thallium in Gesteinen durch Flammen oder flammenlose Atomabsorptions-Spektralphotometrie nach Vorkonzentrierung durch Extraktion

Zusammenfassung Die beschriebene Methode für die Bestimmung von Tl in Zement und dessen Ausgangsmaterialien eignet sich auch für die Spurenbestimmung in Gesteinen, Lösungen, usw. Spuren von Tl können aus großen Gehalten von Ca oder Fe durch Maskieren der Fremdelemente in mineralsaurer Lösung mit großen Mengen Citronensäure, Ascorbinsäure, wenn nötig auch mit KCN, und Extrahieren bzw. Konzentrieren des Tl als Diethyldithiocarbaminat-Komplex mit kleinen Mengen Methylisobutylketon bei pH 10,5 abgetrennt werden. Tl⁺ und auch Tl³⁺ werden erfaßt. Der Methylisobutylketon-Extrakt kann direkt in die Flamme eingesprüht werden. Die Empfindlichkeit ist in Methylisobutylketon-Lösung etwa um 30% besser als in rein wäßriger Lösung. Ein Zusatz von Cd, welches unter den gegebenen Bedingungen ebenfalls mitextrahiert wird, verbessert die Empfindlichkeit durch Interferenzeffekt nochmals um weitere 30 %. Wird eine Proben-Einwaage von 1 g zur Extraktion verwendet, so kann noch 0,1 ppm Tl im Ausgangsmaterial nachgewiesen werden. 60 untersuchte Kationen und etwa 20 Anionen stören in weiten Grenzen nicht. Mit der flammenlosen Atomisierung im Graphitrohrofen können noch 20–100mal kleinere Mengen Tl bestimmt werden, wenn das Tl im Methylisobutyl-Extrakt mit HNO₃ in die Nitratform gebracht und mit Alkohol verdünnt wird. Die Methoden wurden mit Standardgesteinen und Zementproben mit zugesetztem Tl überprüft.

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Trace determination of thallium in rocks by flame or flameless atomic absorption spectrophotometry following pre-concentration by extraction

Summary A sensitive method for the trace analysis of Tl in cement raw materials, rocks and other samples by AAS is described. To the aqueous sample solutions, containing mainly Ca or Fe, large amounts of citric and ascorbic acid were added for masking interfering cations. Tl is extracted and concentrated as the diethyldithiocarbamate complex in methyl-isobutylketone at pH 10.5. This extract can directly be injected into the flame. The sensitivity was found to be 30% higher than for aqueous solutions and can be enhanced by another 30% by addition of some Cd. For a 1 g-sample the sensitivity is about 0.1 ppm Tl. Some 60 cations and 20 anions may be present in rather large amounts without disturbing the Tl-determination. A procedure for the flameless AAS is also described leading to a 20–100 times higher sensitivity. The methods were tested with standard rocks and with cement samples to which defined amounts of Tl had been added.

Für die Überprüfung des Manuskriptes möchte ich den Herren Dr. P. Baertschi und O. Antonsen herzlich danken.     

Darstellung und Eigenschaften von Carbonylisocyanat

Zusammenfassung Es wird über die erstmalige Darstellung von Carbonylisocyanat, CO(NCO)₂, durch thermische Zersetzung von Trichlorisocyanursäure berichtet; einige physikalische Eigenschaften der neuen Verbindung werden mitgeteilt. Ihre Reaktionen mit Alkali, Wasser, Ammoniak und Äthanol wurden untersucht. Durch Reaktion mit Wasser im Verhältnis 1: 1 wurde 2,4,6-Trioxo-tetrahydro-1,3,5-oxadiazin bzw. Carbonyldicarbamidsäureanhydrid als neue Verbindung erhalten.

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Carbonyl isocyanate has been prepared the first time by thermolysis of trichlorisocyanuric acid and some of its physical properties have been determined. Its reactions with alkali, water, ammonia and ethanol have been investigated. By reaction with equimolar amounts of water the novel compound 2,4,6-trioxotetrahydro 1,3,5-oxadiazine (carbonyl-dicarbamic acid anhydride) was obtained.

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Auszugsweise vorgetragen auf der Vortragstagung des VOeCh. am 28. 9. 1965 in Graz.