Total sulphur analysis in geological and biological materials by coulometric titration following combustion

Summary A simple and rapid procedure for the determination of sulphur in geological and biological samples by combustion in an oxygen current followed by coulometric titration of the sulphur dioxide produced is described. Samples analysed include rocks, soils, sediments, ores, minerals and plants. 8-Hydroxyquinoline is used to remove interfering halogens from the combustion products. 100 mg of sample are mixed with 500 mg of V₂O₅ (oxidant) and 500 mg of Fe (flux) and ignited for 4–15 min in a resistance-type furnace at 1400° C. The method is applicable to sulphur contents in samples of 10 ppm to X0 wt.-% S with standard deviations ranging from 0.001–0.2% S. For testing accuracy 21 standard reference samples were analysed. Results obtained compare favourably with recent publications.

---

Bestimmung des Gesamt-Schwefels in geologischen und biologischen Substanzen durch coulometrische Titration nach vorhergehender Verbrennung der Probe

Zusammenfassung Es wird eine einfache und schnelle Methode der Schwefelbestimmung in geologischen und biologischen Proben durch Verbrennung im Sauerstoffstrom und anschließende coulometrische Titration des freigesetzten SO₂ beschrieben. Es wurden Gesteine, Böden, Sedimente, Erze, Minerale und Pflanzen analysiert. 100 mg der Probe werden mit 500 mg V₂O₅ (Oxidationsmittel) und 500 mg Fe (Fluß-mittel) in 4–15 min in einem Widerstandsofen bei 1400° C verbrannt. Zur Entfernung von Halogenwasserstoffen aus dem Reaktionsgas wird eine 8-Hydroxychinolin-Falle verwendet. Die Methode ist auf Proben mit Schwefelgehalten von 10 ppm bis X0 Gew.-% anwendbar. Die Standardabweichung liegt im Bereich von 0.001–0.2% S. Es wurden 21 Standardproben analysiert, um die Genauigkeit des Verfahrens zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen eine befriedigende Übereinstimmung mit neueren Literaturdaten.

     

The determination of trace elements in oils

Summary A heavy oil distillate from an oil containing high sulphur (2.58% w/w) and nitrogen (0.36% w/w) and a high amount of vanadium, nickel, and iron (125.6 ppm) was examined. It had a relatively high content of the asphaltenes (5% w/w) and resins (28% w/w). Trace metals were determined by AAS. The oil was divided into three fractions and a residue by vacuum distillation. The relationship between the N, S, V, Ni and Fe content of the fractions and the boiling-temperature range of the fractions was investigated. The heavy oil distillate was demetallized, and oils before and after the demetallization process were compared in terms of V, Ni, Fe, asphaltenes and resins content.

---

Bestimmung der Spurenelemente in Ölen

Zusammenfassung Das zur Untersuchung herangezogene Schweröl war durch einen hohen Gehalt an Schwefel (2,58 Gew.-%) und Stickstoff (0,36 Gew.-%) sowie an metallischen Elementen (V, Ni und Fe; insgesamt 125,6 Gew.-%) gekennzeichnet. Ein so hoher Gehalt an den genannten Elementen ist mit einem hohen Gehalt an Asphaltbestandteilen (5 Gew.-%) und Harz (28 Gew.-%) verbunden. Die Spurenelemente wurden mit AAS bestimmt. Das Öl wurde durch Vakuumdestillation in drei Fraktionen und den Rückstand geteilt. Die Abhängigkeit des Siedepunktes der Fraktionen von dem Gehalt an N, S, V, Ni und Fe wurde untersucht. Der Gehalt an V, Ni, Fe, Asphaltbestandteilen und Harz wurde dem Schweröl entzogen.

---

---

Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

Hochselektive differentialpulspolarographische Spurenbestimmung von Uran (katalytische Nitratreduktion) nach Extraktionsabtrennung

Zusammenfassung Die polarographische Spurenbestimmung von Uran durch katalytische Reduktion des NO ₃ ^– ist eine sehr empfindliche Analysenmethode. Sie kann aber nur unter Ausschluß einer Reihe von störenden Kationen und Anionen durchgeführt werden und erfordert eine genau zusammengesetzte Grundlösung. Darum wurde für das Uran eine einfache und rasche Extraktionsabtrennungsmethode mit Triphenylarsinoxid in CHCl₃ ausgearbeitet. Die Rückextraktion aus der organischen Phase mit 0,02 N Na₂CO₃ und anschließendes definiertes Ansäuern mit HNO₃ ermöglichen die Überführung des Urans in eine für die differentialpulspolarographische Bestimmung geeignete, reproduzierbare Grundlösung. Über 60 untersuchte Kationen und 20 Anionen stören die Bestimmung in weiten Grenzen nicht, was eine vielseitige Anwendung erlaubt. Die Nachweisgrenze liegt bei 1 ppb Uran in wäßriger Lösung. Die relative Standardabweichung beträgt für 100 ppb Uran ±2%.

---

Highly selective trace determination of uranium by differential pulse polarography (catalytic nitrate reduction), following extraction separation

Summary The trace determination of uranium by differential pulse polarography, using the catalytic reduction of nitrate is known to be very sensitive, if certain interfering ions are excluded and if the composition of the base solution remains constant. In order to fulfil these conditions a simple and selective method for extracting uranium with triphenylarsine oxide in chloroform was developed. Back extraction with 0,02 N Na₂CO₃ and addition of HNO₃ lead to an appropriate base solution for the determination of uranium by differential pulse polarography. The influence of 60 cations and 20 anions was found to be negligible in a wide range. The limit of detection is about 1 ppb U and the standard deviation with 100 ppb U is ±2%.

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

Spectrophotometric determination of sulphur in plants using sch?niger combustion and dimethylsulphonazo-III

Summary A simple method for the determination of sulphur contents between 0.06% and 0.64% in dried plant material is described. Hundred milligram of the dried material is combusted in an oxygen atmosphere according to Schöniger and then absorbed with 5 ml of 5% H₂O₂. The solution is directly transferred into a 100 ml graduated flask via a strongly acidic cation-exchange resin. After mixing 1 ml of this sample with 6 ml colour reagent (Ba²⁺ containing dimethylsulphonazo-III) sulphur is spectrophotometrically determined at a wave-length of 655 nm. The standard deviation is 7.4% below 0.2% S (n=20) and 6.4% above 0.2% S in dried material (n=11). The method was checked by comparison with different other methods using spruce needles, grass and orchard leaves.

---

Spektralphotometrische Bestimmung von Schwefel in Pflanzen mit Dimethylsulfonazo-III nach Schöniger-Veraschung

Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Bestimmung von Schwefel in Pflanzen wird beschrieben. 100 mg des getrockneten Materials werden in einem Sauerstoffkolben nach Schöniger verbrannt. Als Absorptionslösung dienen 5ml 5% H₂O₂. Der gesamte Inhalt wird über einen stark sauren Kationenaustauscher unmittelbar in einen 100 ml Meßkolben überführt. 1 ml dieser Lösung wird mit 6 ml einer Ba²⁺ -haltigen Lösung von Dimethylsulfonazo-III vermischt und der Schwefelgehalt bei 655 nm photometrisch bestimmt. Die Methode eignet sich für Gehalte zwischen 0,06% und 0,64% Schwefel in der Trockensubstanz. Die Standardabweichung beträgt im Bereich von über 0,2% S 6,4% (n=11), darunter 7,4% (n=20). Die Methode wurde an Fichtennadeln, Gras und Obstblättern überprüft und mit anderen Bestimmungsverfahren verglichen.

With acknowledgements to Frau Brigitte Rabe and Frau Ursula Giebel for their help with numerous tests and to all colleagues mentioned in Table 1 for their laboratory work.     

Chlorierung und Analyse hochschmelzender Carbide

Zusammenfassung Polykristallines Titan- und Siliciumcarbid und Titancarbid- und Wolframcarbidpulver wurden bei 800–1050° C chloriert. Der Chlorierungsverlust (Metallanteil) weicht vom Metallsollwert um ±0,4 Gew.-% ab. Der freigelegte Kohlenstoff wurde verbrannt (Oxydationsverlust). Die Summe aus Chlorierungs- und Oxydationsverlust liegt im Bereich von 100 ± 0,1 Gew.-%. Der freigelegte Kohlenstoff wird, entgegen einigen Literaturangaben, praktisch nicht chloriert. Bei Siliciumcarbid besitzt der freigelegte Kohlenstoff die gleiche äußere Gestalt wie die Ausgangskristalle.

---

Summary Titanium and silicon carbides in both the polychrystalline and powder forms were chlorinated at 800–1050° C. A metallic weight loss of within ± 0.4% of the theoretical value was obtained. The carbon remaining was burnt off. The sum of the weight loss values due to chlorination and oxidation was always within ± 0.1% of the expected 100%. In contrast to literature elemental carbon could not be chlorinated. The elemental carbon remaining after the chlorination of silicon carbide exhibits the same external shape as the original crystal.

---

---

Wir danken den Farbwerken Hoechst für das kostenlos überlassene Chlor und Fräulein J. Pieritz und Herrn L. Glahn für ihre Mitarbeit.     

Coulometrisches Verfahren zur Bestimmung von Gesamt-, Carbonat- und Nichtcarbonat-Kohlenstoff in magmatischen, metamorphen und sediment?ren Gesteinen

Zusammenfassung Für die Bestimmung von Gesamt-, Carbonat- und Nichtcarbonat-Kohlenstoff in magmatischen, metamorphen und sedimentären Gesteinen (auch bei höheren Anteilen an organischem C) ist ein Verfahren nach dem Prinzip der coulometrischen Titration geeignet. Der Gesamt-Kohlenstoff wird ermittelt durch Erhitzung der auf <0,125 mm zerkleinerten Probe bei etwa 1250°C im Sauerstoffstrom ohne irgendwelche Zusätze. Zur Bestimmung von Nichtcarbonat-Kohlenstoff wird eine bestimmte Menge Gesteinspulver mit Salzsäure versetzt und auf einem Aluminiumblock HCl abgeraucht. Der Carbonat-Kohlenstoff entweicht als CO₂. Zurück bleibt der Nichtcarbonat-Kohlenstoff, welcher wie der Gesamt-Kohlenstoff coulometrisch bestimmt wird. Der Carbonat-Kohlenstoff bzw. die äquivalente Menge CO₂ ergibt sich dann aus der Differenz von Gesamt- zu Nichtcarbonat-Kohlenstoff. Das Verfahren ist anwendbar auf Kohlenstoffgehalte in Gesteinen von etwa 10 ppm bis 20 Gew.-% bei mittleren Standardabweichungen von etwa 0,0002–0,05% C (Richtwerte). Die Analysendauer für eine Probe beträgt etwa 3–5 min.

---

Coulometric method for the determination of total, carbonate, and non-carbonate carbon in igneous, metamorphic, and sedimentary rocks

For the measurement of total carbon the sample, ground finer than 0.125 mm and without the addition of any reagents, is ignited in a current of oxygen at about 1250°C. Non-carbonate carbon can be analysed after another portion of the sample is treated with conc, hydrochloric acid and evaporated on a hot plate; the carbonates are decomposed and the carbonate carbon is removed as carbon dioxide. The residue is non-carbonate carbon which is also determined by the coulometric method. The difference between total carbon and non-carbonate carbon corresponds to carbonate carbon or its equivalent as carbon dioxide. The method is applicable to carbon contents in rocks from 10 ppm to 20 wt.-%. The standard deviation is approximately 0.0002 to 0.05% C. Each carbon analysis takes about 3 to 5 min.

     

Gasanalyse mit Hilfe eines kleinen Massenspektrometers

Zusammenfassung Es wird eine Apparatur zur Bestimmung von Sauerstoff und Stickstoff in Stahl beschrieben, bei der die Lichtbogenextraktion in Verbindung mit einem Massenspektrometer Anwendung findet. Die Stahlprobe wird unter Argon im Gleichstrombogen geschmolzen und die extrahierten Gase Kohlenmonoxid und Stickstoff werden massenspektrometrisch bestimmt. Die relative Standardabweichung beträgt ±3–5% für Sauerstoff und ±3–8% für Stickstoff. Die Nachweisgrenzen liegen bei 10 ppm O₂ und 3 ppm N₂. Der Zeitbedarf für eine Einzelbestimmung beträgt 8–9 min.Herrn H. Siffrin danke ich für die sorgfältige Durchführung der zahlreichen Versuche.     

Empfindliche Methode zur Bestimmung geringer Schwefelgehalte in Wolframoxiden und Wolframpulvern

Zusammenfassung Der Schwefel in Wolframoxiden und Wolframpulvern wird im Wasserstoffstrom bei 800°C in H₂S übergeführt, der in Cadmium-Zinkacetat-Lösung absorbiert und anschließend jodometrisch titriert wird. Die Anwesenheit von WO₃ ermöglicht eine quantitative Umwandlung von Sulfatschwefel in H₂S. Die Standardabweichung beträgt für ein Wolframoxid mit 310 ppm S±13 ppmS und für ein Wolfram-Metallpulver mit 45 ppm S±1 ppm S.

---

Sulfur is converted into hydrogen sulphide by hydrogenation at 800°C. This H₂S is absorbed in a cadmium-zinc acetate solution and titrated iodometrically. The presence of WO₃ makes possible a quantitative conversion of sulphate sulphur into H₂S. The standard deviation is ±13 ppm S for WO₃ containing 310 ppm S, and ±1 ppm S for metallic tungsten powder containing 45 ppm S.

---

---

Herrn Prof. Dr.E. Hayek zum 60. Geburtstag gewidmet.