Untersuchung einer Methode zur Bestimmung von Blei, Cadmium, Quecksilber, Arsen und Tellur in Lebensmitteln mit Hilfe der R?ntgenfluorescenzanalyse

Zusammenfassung Der Aufschluß von Nahrungsmitteln tierischen Ursprungs mit Salpetersäure-Schwefelsäure in einer Polyäthylenflasche bei 60° C und mit Salpetersäure in einem Bombengefäß bei 150° C wurde untersucht. Beide Verfahren liefern befriedigende Ergebnisse. Im zweiten Fall besteht wegen kleinerer Reagensmengen jedoch eine geringere Gefahr des Einschleppens von Blindwerten. Blei, Cadmium und Quecksilber können aus der Aufschlußlösung durch Adsorption an dem Austauscherharz Chelex 100 oder durch Fällung mit Ammonium-pyrrolidindithiocarbamat unter Zusatz von Kupfer als Träger abgetrennt werden. Arsen und Tellur lassen sich anschließend zusammen mit Kupferträger durch Schwefelwasserstoff ausfällen. Die Ausbeuten für Aufschluß und Abtrennung liegen bei 90% oder darüber. — Die quantitative Bestimmung wurde mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenfluorescenzanalyse durchgeführt, wobei ¹⁰⁹Cd bzw. ²⁴¹Am oder eine Röntgenröhre mit Zirkon oder Molybdän als Sekundärstrahler zur Anregung verwendet wurden. Beim Blei und Quecksilber konnten noch 1 g, beim Arsen und Tellur noch 0,5 g quantitativ bestimmt werden.

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Investigation of a method for the determination of lead, cadmium, mercury, arsenic and tellurium in food by means of X-ray fluorescence analysis

The decomposition of food of animal origin with a mixture of nitric acid and sulphuric acid in a polyethylene flask at 60° C and with nitric acid in a steel vessel at 150° C was investigated. Both procedures give satisfactory results. The advantage of the second procedure lies in the small amounts of reagents needed, thus keeping blank values low. Lead, cadmium and mercury can be separated from the decomposition solution by the chelating resin Chelex 100 or by precipitation with ammonium pyrrolidine dithiocarbamate, using copper as carrier. Arsenic and tellurium may be precipitated in the filtrate by hydrogen sulphide, using copper as carrier. The overall yields are about 90% or more. — The quantitative determination was performed by means of the energy dispersive X-ray fluorescence analysis, using ¹⁰⁹Cd or ²⁴¹Am sources or an X-ray tube with zirconium or molybdenum as secondary target for the excitation. 1 g of lead and mercury and 0.5 g of arsenic and tellurium could still be determined.

     

Analyse von Aluminiumnitrid

Zusammenfassung Eine Methode zum quantitativen Aufschluß von Aluminiumnitrid mit 5 N Salzsäure wird beschrieben. Die Zersetzung wird in Glasampullen bei einer Temperatur von 230°C unter Druck vorgenommen. Dieser Aufschluß ist sowohl für die maßanalytische Stickstoffbestimmung nach vorherigem Abdestillieren von Ammoniak als auch für die gravimetrische Aluminiumbestimmung mit 8-Hydroxychinolin geeignet. Die Standardabweichung beträgt 0,089 für die Stickstoff- und 0,11 für die Aluminiumbestimmung.

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Summary A method for the quantitative decomposition of aluminium nitride by 5 N hydrochloric acid is described. The decomposition is carried out under pressure in sealed glass ampoules at 230°C and is suitable for the titrimetric determination of nitrogen after a previous ammonia gas distillation and for the gravimetric determination of aluminium with 8-hydroxyquinoline. The standard deviations amount to 0.089 and 0.11 for the determination of nitrogen and aluminium, respectively.

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Die Autoren halten es für ihre Pflicht, Frau J. Neasová und Herrn M. ula für die genaue und sorgfältige Ausführung der zahlreichen Analysen zu danken.     

Semi-automated methods for the determination of particulate phosphorus in the marine environment

Summary After filtration of sea water through glass fiber filters, the filters with the residue are digested by heating with sulphuric acid and hydrogen peroxide. The following determination of phosphate is based on the formation of a phosphomolybdenum complex. It has been modified in such a way that the phosphorus content of the samples can be determined with a continuous-flow system with the TechniconAutoAnalyzer direct after digestion. Two methods are described for different sensitivities of 0.1–10mol P · l^–1.

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Halbautomatische Methoden zur Bestimmung von partikulärem Phosphor in Meerwasser

Zusammenfassung Der Rückstand bei Filtration von Meerwasser durch Glasfaserfilter wird mit Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid aufgeschlossen. Die anschließende Phosphatbestimmung basiert auf der Bildung eines Phosphormolybdän-Komplexes. Sie wurde modifiziert, so daß der Phosphor-Gehalt der Proben sofort nach Aufschluß mit dem Durchflußsystem des Technicon-AutoAnalyzers bestimmt werden kann. Zwei Methoden mit unterschiedlicher Empfindlichkeit (von 0,1–10mol P · l^–1) werden beschrieben.

     

Schwermetalle in marinen Nahrungsmitteln unterschiedlicher Herkunft

Zusammenfassung Um eine wirksame Produktkontrolle mariner Nahrungsmittel zu gewährleisten, ist eine schnelle und sichere Analysenmethode erforderlich.Die direkte Zeeman-Atom-Absorptions-Spektrometrie (ZAAS) in Verbindung mit der Graphitschiffchentechnik wird als Routinemethode zur Bestimmung von Spurenmetallen in Nahrungsmitteln ohne chemischen Aufschluß vorgestellt.Cadmium, Blei und Quecksilber werden sowohl in frischen als auch in gefriergetrockneten Proben bestimmt. Die Untersuchung von Frisch- und Trockensubstanz der gleichen Probe führt, bei Berücksichtigung der Differenz von Frisch- und Trockengewicht, zu übereinstimmenden Ergebnissen.Zur Absicherung der Analytik werden geeignete Standardreferenzmaterialien (SRM) mituntersucht.

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Trace metals in marine foodstuffs of various originDetermination of cadmium, lead and mercury in fresh and dried material by direct solid sampling analysis

Summary Without chemical pretreatment direct solid sampling analysis is shown as a matter of routine by Zeeman Atomic-Absorption Spectrometry combined with the graphite-boat technique.Generally, the analysis of trace elements in biological samples is based on dried material for reaching a defined state. The control of marine foodstuffs requires a determination of high rapidity to obtain a product control which is really efficacious.Cadmium, lead and mercury are analysed not only directly in fresh material but also in samples which were previously dried. Considering the difference of dry and fresh weight, the analysis of dry and fresh material of the same sample leads to corresponding results.Some suitable standard reference materials (SRM) are used for control.

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

Pretreatment studies with biological and environmental materials

Summary A complete and down to the ultratrace level, i.e. down to a few ng/kg, nearly contamination free digestion for the subsequent mercury determination is possible in quartz vessels with HNO₃/HClO₄ mixtures (heating block, temperature up to 200°C). Very low mercury contents require especially purified acids. Vessels with volumes from 10 to 250 ml permit the digestion of samples up to 4g dry weight and 10g fresh weight. Duration of digestion depends on the matrix. For body fluids, tissue and plant materials typically approx. 1.5 h are required, for fatty materials 3 h and for sewage sludge approx. 8 h. A complete digestion of fatty materials is only possible in closed vessels with slight overpressure.

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Probenvorbehandlungsstudien mit biologischen und UmweltmaterialienIV. Vollständiger Naßaufschluß in teilweise und vollständig geschlossenen Quarzgefäßen zur nachfolgenden Spuren- und Ultraspurenbestimmung von Quecksilber

Zusammenfassung Ein vollständiger und bis in den Ultraspurenbereich, d.h. bis zu wenigen ng/kg, nahezu kontaminationsfreier Aufschluß zur Quecksilberbestimmung ist mit HNO₃/HClO₄-Gemischen in Quarzgefäßen (Heizblocktemperatur bis 200°C) möglich. Für sehr niedrige Gehalte müssen die verwendeten Säuren nachgereinigt werden. In Gefäßen von 10 bis 250 ml Inhalt können Probenmengen bis 4g Trocken- und 10 g Frischgewicht aufgeschlossen werden. Die Auf Schlußzeiten sind von der jeweiligen Probenmatrix abhängig und betragen für Körperflüssigkeiten, Gewebe- und Pflanzenmaterial etwa 1,5 h, für fetthaltiges Material etwa 3 h, für Klärschlamm etwa 8 h. Ein vollständiger Aufschluß fetthaltigen Materials ist nur im geschlossenen System mit leichtem Überdruck möglich.

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

Beitr?ge zur Ultramikro- und Spurenanalyse organischer Stoffe

Zusammenfassung Zur Bestimmung kleinster Mengen F-, S- und P-haltiger organischer Stoffe wurden Aufschluß- und Bestimmungsverfahren für die drei Elemente entwickelt, die zur Durchführung von Elementaranalysen mit Substanzmengen unter 10 g geeignet sind.Die Aufschlüsse werden durch Verbrennung der Substanz in der Sauerstoffflasche und durch Oxydation mit Salpetersäure und Perchlorsäure im offenen Gefäß durchgeführt.Fluorid wird im Bereich von 0,5–2,5 g oder darüber spektralphoto-metrisch nach der Zr-Eriochromcyaninmethode und bei Mengen im Bereich von 0,1–1 g nach einem Ausbleichverfahren, das die Extrahierbarkeit von Zr-Morinat mit Methylisobutylketon ausnutzt, bestimmt.Kleinste Schwefelmengen werden nach Überführung in Sulfat zu Schwefelwasserstoff reduziert und mit einer Cd-Lösung titriert. Als Indicator dient in Tetrachlorkohlenstoff gelöstes Dithizon.Phosphormengen zwischen 0,05 und 1 g P werden nach dem Zinzadze-Verfahren bestimmt, wobei der gebildete Molybdänblaukomplex mit Methylisobutylketon ausgeschüttelt und die organische Phase bei 780 nm photometriert wird.Herrn Prof. Dr. R. Bock bin ich für die Möglichkeit zur Durchführung dieser Arbeit und für wertvolle Ratschläge, Herrn Prof. Dr. W. Geilmann für sein reges Interesse sehr dankbar.Herrn Prof. Dr. F. Strassmann und der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für die Überlassung von Instituts- bzw. Forschungsmitteln.     

Beitrag zur Optimierung der chelat-gas-chromatographischen Berylliumbestimmung in organischen Matrices bei begrenzter Einwaage

Zusammenfassung Es wurden Techniken ausgearbeitet zur chelat-gas-chromatographischen Bestimmung von Berylliumspuren in verschiedenen organischen Matrices (Blut, menschliches und tierisches Gewebe, Nahrungsmittel, Abwasserschlämme u. a.) über Be-Trifluoracetylacetonat (Be-TFA) mit einem Elektroneneinfangdetektor (ECD). Die einzelnen Verfahrensschritte wurden radiochemisch mit⁷Be überprüft und optimiert: der Aufschluß der Probe mit angeregtem Sauerstoff (Mikrowellenfeld) oder mit Salpetersäure/Flußsäure unter Druck im Teflongefäß; die Entfernung der Störelemente; die Bildung des Be-TFA-Komplexes und das Ein engen der benzolischen Be-TFA-Lösung. Die kleinste mit diesem Verfahren nachweisbare Berylliummenge liegt für Proben 1 g bei 10^–11 g.

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Contribution to the optimization of the chelate gas-chromatographic determination of beryllium in limited amounts of organic materials

Suitable techniques for the chelate gas-chromatographic determination of beryllium traces in different organic materials (e.g. blood, human and animal tissue, food, sewage muds) were developed. An electron-capture detector (ECD) was used for the detection of Be-trifluoracetylacetonate (BeTFA). The individual steps of the procedure were optimized by the tracer method with⁷Be: low temperature ashing or pressure decomposition with nitric acid/hydrofluoric acid in a teflon tube, the elimination of interfering elements, the formation of the Be-TFA and the concentration of the Be-TFA solution. For samples 1 g the minimum detectable amount is 10^–11g.

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Herrn Prof. Dr. F. Straßmann, Mainz, zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Wir danken der DFG (Sonderforschungsbereich 82, Universität Stuttgart), dem Wirtschaftsministerium von Baden-Württemberg, Stuttgart, und der DECHEMA, Frankfurt, für großzügige Unterstützung durch Personal- und Sachmittel.     

Methoden zur spektrochemischen Spurenanalyse

Zusammenfassung Die Spurenmetalle pflanzlicher Materialien werden vor der spektralanalytischen Bestimmung von den Hauptbestandteilen getrennt. Fehler in der Bestimmung, die durch Variation in der Zusammensetzung der Hauptbestandteile der Pflanzenaschen beim Vergleiche mit Standardmischungen bewirkt werden, können hierdurch ausgeschaltet und die Spuren in ein kleines Lösungsvolumen konzentriert werden.Das Pflanzenmaterial wird getrocknet und bei 450–500° C verascht. Die Kieselsäure wird mit Flußsäure abgeraucht. Bei Verwendung kleiner Spektralapparate wird Eisen durch kombinierte Äthersalzsäure- und Rhodanidextraktion eliminiert. Die Anreicherung der Spurenmetalle erfolgt durch Extraktion mit gemischten organischen Reagenzien (Diäthyldithiocarbaminat, o-Oxychinolin und Dithizon) in Chloroform. Das Verfahren erfaßt über 20 Spurenelemente in Mengen von 0,1 bzw. 1 g und mehr je Gramm trockenem Material.     

Abschätzung der Ein- und Mehrphononenanteile der Absorption von Polymeren zwischen 1011 Hz und 1012 Hz

Zusammenfassung Bei allen teilkristallinen und glasigen Stoffen beginnt mit steigender Frequenz nach dem Auslaufen der durch Relaxation bedingten dielektrischen Verlustmaxima ein erneuter Anstieg der Absorption mit der Frequenz. Dieser ist nicht durch einen neuen Relaxationsprozeß, sondern als Ausläufer der Resonanzabsorption zu erklären. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Untersuchungen des Untergrundverlustes auf 32 und 75 GHz-Meßfrequenz und Temperaturen zwischen 4° und 300 °K ausgedehnt.Die temperaturabhängigen Messungen gaben, im Zusammenhang mit störungstheoretischen Abschätzungen und den bei tieferen Frequenzen gefundenen Ergebnissen, Aufschluß über die der Absorption zugrunde liegenden Vorgänge: In Gläsern und partiell kristallinen Stoffen ist eine fehlordnungsinduzierte Einphononenabsorption möglich, da durch das Fehlen der Fernordnung die Auswahlregeln für die IR-Absorption teilweise aufgehoben werden. Dazu kommt eine starke Absorption am langwelligen Ausläufer durch Mehrphononen-Differenzprozesse.Es wurde ein erster Versuch zur Abschätzung des temperaturunabhängigen Anteils der Absorption im mm-Wellengebiet gemacht, der einen sinnvollen, angenäherten Verlauf der Einphononenabsorption mit der Frequenz lieferte. Auch die Tieftemperatursteigung der tg (T)-Kurven gab den Hinweis, daß mit abnehmendem Kristallanteil die niedrigsten optisch aktiven Schwingungen bis in das mm-Wellengebiet reichen.Herrn Prof. Dr.F. H. Müller danken wir für sein förderndes Interesse an dieser Arbeit. Für die theoretisehen Betraehtungen danken wit Frau Dr.tH. Hell. Das Jenaer Glaswerk Schott & Gen. stellte für uns die Glasproben her. Der Deutschen Forschungsgemeinsehaft danken wir für Personal- und Sachmittel.     

Automatic methods for the determination of total dissolved and particulate carbohydrates in the marine environment

Summary The methods recommended for the determination of total dissolved and particulate carbohydrates in the marine environment are based on the l-tryptophan/sulfuric acid reaction. Automatic measurements are performed with a Technicon AutoAnalyzer II. Glucose is used for the calibration procedure. Interfering nitrate and nitrite are also measured with a Technicon AutoAnalyzer II; the values are subtracted from the total reading of the carbohydrate analyzer after calibration. Particulate carbohydrates are measured after sulfuric acid digestion of the residue on glassfiber filters. Both methods permit total carbohydrates to be determined exactly in the concentration range from 0.1–30 mol/l.

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Automatische Methoden zur Bestimmung von gelöstem und partikulärem Gesamt-Kohlenhydrat in Meerwasser

Zusammenfassung Die für die Bestimmung gelösten und partikulären Gesamt-Kohlenhydrats in Seewasser empfohlenen Methoden basieren beide auf der l-TryptophanSchwefelsäure-Reaktion. Die Messungen erfolgen automatisch im Technicon AutoAnalyzer II. Zur Eichung wird Glucose benutzt. Störendes Nitrat und Nitrit werden ebenfalls mit einem Technicon AutoAnalyzer II gemessen; die entsprechenden Werte werden nach Eichung vom Gesamtsignal des Zuckeranalysators abgezogen. Partikuläre Kohlenhydrate werden nach Aufschluß des Rückstandes auf Glasfaserfiltern mit Schwefelsäure gemessen. Beide Methoden liefern genaue Ergebnisse im Bereich von 0.1–30 mol/l.