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.     

Volumetrische Mikroanalyse des Iridiums

Zusammenfassung Es wird eine mikroanalytische Methode zur quantitativen Bestimmung von Iridium als Element oder in Legierung beschrieben. Mengen von 0,2 bis 6 mg der Probe werden, nach Aufschluß mit Cl₂ und NaCl und folgender Oxydation, mit Hydrochinon bzw. Kaliumferrocyanidlösung bei Gegenwart von o-Dianisidin als Indikator titriert. Der mittlere Fehler beträgt: –1,3±1% für die Ferrocyanid- und –3,2±0,5% für die Hydrochinontitration.Mit 1 Abbildung.     

Ger?te zur Messung der magnetooptischen Aktivit?t

Zusammenfassung Der Aufbau eines Gerätes zur Messung des Magneto-Circulardichroismus wird beschrieben. Durch eine Strahlumlenkung im Magnetfeld kann ein Elektromagnet ohne Durchbohren der Pole verwendet werden. Die Empfindlichkeit des Instruments beträgt etwa 0,66 · 10^–3 Grad Elliptizität, das maximale Magnetfeld 20 kGauss.Wir danken Herrn grad. Ing. H. Ebert für die Hilfe bei der Entwicklung und beim Bau der Apparatur.Der Stiftung Volkswagenwerk und der Deutschen Forschungsgemeinschaft gilt unser besonderer Dank für die großzügige finanzielle Förderung dieser Arbeit.     

Rastermikroanalyse mit der Atomabsorptionsspektralanalyse

Zusammenfassung Eine flammenlose Methode für die AAS wird beschrieben, die zur Mikro- und Lokalanalyse von Festkörpern eingesetzt werden kann. Die Verdampfung ausgewählter Probenbereiche erfolgt mit einem Ionen-Dauerstrichlaser. Die Cadmiumgehalte in V₂O₅-, PbO₂- und U₃O₈-Proben, die unterschiedliche Cadmiumkonzentrationen enthalten, werden bestimmt.Die verdampfte Substanzmenge pro Messung beträgt ca. 1 g, die aus einer Probenfläche von ca. 0,008 mm² erhalten wird. Die Empfindlichkeit für die Cadmiumbestimmung beträgt 2,1 · 10⁹ g Cd/1% Absorption und die Nachweisgrenze 4,8 · 10^–10 g Cd. Als ein Anwendungsbeispiel folgt die Beschreibung und Auswertung einer Mikrorasteranalyse: von einer 14 mm² Probenfläche wird aus 57 Einzelmeßwerten ein Konzentrationsprofil des Dotierungselementes ermittelt. Dafür werden zwei graphische Darstellungen vorgeschlagen. Vorteile des Verfahrens werden durch Vergleich mit bisher bekannten Techniken erläutert.Die Arbeit wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 65 Frankfurt/Darmstadt durchgeführt.     

Simultaneous determination of hydrogen as its iodine equivalent and of nitrogen by a volumetric method

Summary The method developed for simultaneous determination of hydrogen (by means of an equivalent amount of iodine) and of nitrogen by a volumetric method, is based on a flash combustion technique in a stream of CO₂ (100 ml/min) with controlled addition of O₂ (20%). Hydrogen is determined by conversion of water into hydrogen chloride on anhydrous magnesium chloride heated at 600–650° C, and reaction of the hydrogen chloride with Ag₂OI₂ at 220° C to yield iodine, which is collected on silver and weighed. The precision of the determination of hydrogen is excellent, the standard deviation being 0.008–0.017% abs., about a tenth of that obtained by the classical methods. The error in the determination of hydrogen was ±0.006% abs.

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Gleichzeitige Bestimmung von Wasserstoff als dessen Jodäquivalent und von Stickstoff auf volumetrischem Wege

Zusammenfassung Die entwickelte Methode zur gleichzeitigen Bestimmung von Wasserstoff in Form seines Jodäquivalents und von Stickstoff auf gasvolumetrischem Wege beruht auf der Entflammungsmineralisation im CO₂-Strom (100 cm³/min) mit kontrolliertem Zusatz von O₂ (20%). Der Gasstrom wird zusätzlich über P₂O₅ getrocknet. Die dem Wasserstoff äquivalente Jodmenge wird an metallischem Silber gebunden und gravimetrisch bestimmt, wobei Wasser bei 600–650° C mit Magnesiumchlorid in Chlorwasserstoff übergeführt wird, der nachfolgend bei 220° C mit Ag₂Oj₂ zu Jod umgesetzt wird. Für Verbindungen, die neben C, H, N und O auch Br, Cl, P und S enthalten, werden Wasserstoffresultate mit hoher Präzision erzielt:s _H beträgt 0,008 bis 0,017% absolut und ist etwa 10mal kleiner als bei den üblichen, klassischen Methoden. Die Genauigkeit der Wasserstoffbestimmung entspricht einem mittleren Fehler=±0,006% absolut. Die Resultate für den Wasserstoff und Stickstoff verlangen eine Blindwertkorrektur.

     

Gas chromato-coulometric decimilligram determination of carbon and hydrogen in organic compounds

Summary A coulometric method is described for the decimilligram determination of carbon and hydrogen in organic compounds which involves rapid combustion in a nitrogen stream. Carbon dioxide and water derived from the combustion are introduced into a Porapak T column for separation. Then the carbon dioxide is converted to the equivalent amount of water with a LiOH converter. These quantities of water are continuously swept into a diffusion type Pt-P₂O₅ electrolytic cell and determined coulometrically one after the other. The electrolysis current passing through the hygrometer is automatically integrated. The analysis time is 10–12 minutes and the absolute errors are within ±0.80% for carbon and ±0.67% for hydrogen.

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Zusammenfassung Eine coulometrische Methode zur CH-Bestimmung in Dezimilligramm organischer Substanz wurde beschrieben. Dazu wird eine Schnellverbrennung im Stickstoffstrom durchgeführt. Kohlendioxid und Wasser werden zur Abtrennung in eine Porapak-T-Säule geleitet. CO₂ wird dann mit einem LiOH-Konverter in die äquivalente Menge Wasser umgesetzt. Die beiden Wassermengen werden in eine Elektrolysezelle aus Pt-Draht und P₂O₅ geleitet und nacheinander coulometrisch gemessen. Der Elektrolysestrom, der durch das Hygrometer fließt, wird automatisch integriert. Die Zeit für eine Analyse beträgt 10 bis 12 Minuten. Der absolute Fehler liegt für C bei ± 0,80%, für H bei ± 0,67%.

     

Simultane, pr?zise und schnelle C- und N-Bestimmung in stabilen Carbonitriden und Nitriden

Zusammenfassung Bei der Verbrennung von Nitriden und Carbonitriden in strömendem Sauerstoff in einem Induktionsofen wird der Stickstoff vollständig in N₂ überführt. Die daraus abgeleitete Technik zur simultanen Stickstoff- und Kohlenstoffbestimmung besteht in der Kopplung eines kommerziellen Kohlenstoffanalysators mit einer Wärmeleitzelle, verbunden über einen Gasstromteiler und eine Reinigungsstrecke. Eine Bestimmung dauert 5 min. Die relative Standardabweichung der Stickstoffbestimmung in TiN, AlN, Si₃N₄ und Ti(C,N) beträgt 0,005–0,01. Die Richtigkeit wurde durch vergleichende Analysen gesichert.

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Simultaneous, precise, and rapid determination of C and N in refractory carbonitrides and nitrides

Summary During the combustion of nitrides and carbonitrides in an oxygen flow in an induction furnace the nitrogen is converted totally to N₂. In consequence of that a device was developed for the simultaneous determination of nitrogen and carbon. It consists of a commercial carbon analyzer, a gas splitting-off device, a gas purification train, and a thermal conductivity cell. One determination is finished within 5 min. The relative standard deviation of the determination of nitrogen in TiN, AlN, Si₃N₄, and Ti(C,N) varies from 0.005–0.01. The absence of systematic errors was proofed by comparative determinations.

Herrn Dr. Ehrlich, ZFW Dresden, danke ich für klärende Diskussionen. Weiterhin sei Herrn Dr. Jobst, ZFW Dresden, für gaschromatographische Analysen und Herrn Dipl.-Ing. Tabaczek, VEB Edelstahlwerk Freital, für die Bestimmungen nach dem Kjeldahl-Verfahren gedankt.     

Adsorption-polarised electrodes for endpoint indication in potentiometric titration

Zusammenfassung Die APE-indication eignet sich besonders gut für Titrationen in gemischten Lösungsmitteln, weil kein Diaphragma benötigt wird. Infolge der geringeren DK wird in der Regel die Löslichkeit von Salzen verringert und die Adsorption an der Indicatorelektrode erhöht. Dadurch wird die Anzeige des Endpunktes verschärft, die Trennung ähnlicher Ionen aber erschwert. Als Beispiel wurden die volumetrische und coulometrische Titration der Halogenide in Eisessig- und Aceton-Wassergemischen untersucht. Im Vergleich zu herkömmlichen Indikationsverfahren bringt die APE-Indikation in Lösungsmittelgemischen wesentliche Fortschritte für die Spuren- und Mikrobestimmung von Chlorid. Die Standardabweichung der volumetrischen und coulometrischen Spurenbestimmung in Eisessig beträgt s=4 ppb Cl^–, das entspricht bei Durchführung als Mikrotitration in 20 l Probe 7×10^–9 g Cl^–.Wir danken dem Minister für Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, Landesamt für Forschung, sowie dem Verband der chemischen Industrie, Fonds der Chemie, für finanzielle Unterstützung.     

Photometrische Bestimmung des Aluminiunigehaltes von Kupfer und Kupferlegierungen

Zusammenfassung Es wird über eine photometrische Bestimmung des Aluminiumgehaltes von Kupfer und seinen Legierungen mit Eriochromcyanin-R berichtet, die sich schnell mit großer Genauigkeit durchführen läßt. Die Abtrennung der störenden Kationen wird durch Natronlaugefällung unter definierten Bedingungen ausgeführt.Es können auf diesem Wege Aluminiumgehalte von 0,01–10% bestimmt werden. Die höchste Abweichung von den Sollwerten beträgt ±0,03% Aluminium. Die Durchführung des Verfahrens beansprucht etwa 3 Std.An dieser Stelle möchte ich Herrn Prof. Dr. H. Blumenthal für seine Unterstützung bei dieser Arbeit meinen Dank aussprechen. Ferner danke ich Herrn Salewski für seine Hilfe bei der praktischen Durchführung.     

Zur komplexometrischen Bestimmung von Kupfer, Nickel und Eisen in Wolframlegierungen

Zusammenfassung Es wird eine Schnellmethode zur komplexometrischen Bestimmung von Kupfer, Nickel und Eisen in Pseudolegierungen mit Wolfram angegeben, bei der keinerlei Trennungen erforderlich sind. Die Bestimmung erfolgt durch drei Titrationen in aliquoten Teilen der Probelösung. Als Maskierungsmittel werden für Eisen Ammoniumfluorid, für Kupfer Natriumthiosulfat, und für Wolfram Weinsäure verwendet. Alle Titrationen werden bei einem p_H-Wert zwischen 3,5–3,8 durchgeführt, wobei PAN [1-(2-Pyridylazo)-2-naphthol] als Indicator dient. Der relative Fehler liegt zwischen 0,2 und 1,5%. Die Zeitdauer für eine Analyse beträgt 1–1 1/2 Std.     

Zur jodometrischen Bestimmung der phosphorigen S?ure

Zusammenfassung Eine Modifizierung und Kombination verschiedener bekannter jodometrischer Methoden erlaubt die bequeme und genaue Bestimmung von phosphoriger Säure auch im Halbmikromaßstab. H₃PO₃ wird in Phosphatpuffer bei pH 7,0–7,5 mit Jod oxydiert. Das überschüssige Jod wird beim gleichen pH-Wert mit Arsenit zurücktitriert. Die Endpunktsanzeige erfolgte voltametrisch oder mit Stärke als Indicator. Der absolute Fehler beträgt bei den vorgeschlagenen Versuchsbedingungen ±0,2 · 10^–6 Mol H₃PO₃.

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On the iodometric determination of phosphorous acid

A modification and combination of different known iodometric methods allows the determination of phosphorous acid also in the semimicro scale in a convenient and exact way. H₃PO₃ is oxidized with iodine in the presence of phosphate buffer at pH 7.0 to 7.5. The excess of iodine is titrated with arsenite at the same pH. The endpoint is determined voltametrically or by using starch as an indicator. The absolute error under the suggested conditions amounts to ±0.2×10^–6 mole of H₃PO₃.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei auch an dieser Stelle für ihre großzügige Unterstützung gedankt. Herrn Prof. Dr. W. Kern danke ich für die Förderung dieser Arbeit und für sein stetes Interesse.     

Konduktometrische Bestimmung von Kohlenstoff in Eisen und Stahl

Zusammenfassung Die beschriebene Methode beruht auf der Verbrennung der Probe in Sauerstoff und Messung der Leitfähigkeitsänderung von Bariumhydroxydlösung, die als Absorptionslösung für Kohlendioxyd dient. Die entstehende Kohlendioxydmenge wird mit Hilfe einer Gleichung errechnet. Der mittlere maximale Fahler beträgt weniger als ±0,01% C. Dauer der Bestimmung etwa 20 Minuten.Mit 2 Abbildungen.     

Stickstoff-15- und Gesamtstickstoff-Bestimmung durch Kopplung eines emissionsspektrometrischen N-15-Analysators mit einem automatischen N-Analysator

Zusammenfassung Die Kopplung eines emissionsspektrometrischen N-15-Analysators mit einem automatischen N-Analysator wird beschrieben. Im N-Analysator wird die Probe nach dem Dumas-Prinzip verbrannt und mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor der Gesamtstickstoff-Gehalt bestimmt. Der Stickstoff wird nach der quantitativen Bestimmung durch selektive Adsorption an Molekularsieb 5 Å bei –90° C vom Helium-Trägergas abgetrennt. Nach der Desorption bei 300° C wird der Stickstoff zur emissionsspektrometrischen N-15-Analyse in das evakuierte QuarzEntladungsröhrchen überführt. Die Gesamtanalysenzeit beträgt ca. 30 min je Probe, die einen StickstoffGehalt von mindestens 200 g aufweisen sollte.Meinem Mitarbeiter, Herrn F. Gottselig, danke ich für die gute Zusammenarbeit bei der Verwirklichung dieses Vorhabens, Herrn Dr.Ing. Th. Grünewald für die Unterstützung bei der Lösung der mathematischen Probleme.     

Über die Automatisierung der Kohlenstoffbestimmung. II

Zusammenfassung Eine automatische Titration von Kohlendioxid in Mengen von 0,5 bis 5 mg wird vorgeschlagen. Das Kohlendioxid wird in eine 0,5-m Bariumchloridlösung in einem Gemisch von tert.-Butanol und Wasser (110) geleitet. Das pH der Lösung ist auf etwa 10 eingestellt. Mittels einer 0,1-n Natriumhydroxidlösung in dem gleichen Gemisch wird automatisch rücktitriert bis zum Anfangswert von pH 10. Die Anwendung der Titration für die Bestimmung von Kohlenstoff und Sauerstoff in organischen Substanzen wird erörtert. Die Standardabweichung bei der Bestimmung von Kohlenstoff beträgt durchschnittlich etwa 0,15% C abs., während bei der Sauerstoffbestimmung die Standardabweichung etwa 0,10–0,15% O abs. beträgt. Die Dauer der Kohlenstoffbestimmung und der Sauerstoffbestimmung ist 5–8 min bzw. 10–15 min.

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On the automatic determination of carbon. II

Summary An automatic titration of carbondioxide in quantities of 0.5 to 5 mg is proposed. The carbondioxide is swept into a solution of 0.5M bariumchloride in a mixture of tert. butanol and water (110). The pH of this solution is set at a value of 10. Using a 0.1 M sodium hydroxide solution in the same mixture the fall of the pH, caused by the carbondioxide, is automatically back titrated to the same set point of 10. The titration is used in the determination of carbon and oxygen in organic compounds. The standard deviation in the carbon determination is 0.15% C abs. as a mean value; the oxygen determination has a standard deviation of about 0.10–0.15% O abs. The carbon and oxygen determination take 5–8 min. and 10–15 min. respectively.

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Wir danken HerrnG. J. Rotscheid für die Ausftihrung zahlreicher Analysen und HerrnH. G. J. Trommar und Mitarbeitern für die Mithilfe bei Entwurf und Bau des Titrationsgefäes.     

Bestimmung von Nichtmetallen in Metallen

Zusammenfassung Unter der Beschränkung auf die Nichtmetallspuren in den technisch wichtigen Metallen und Legierungen wird ein allgemeiner Überblick gegeben.Aus der Vielzahl der Analysenmethoden werden die in breiterem Umfang anwendbare Verbrennung für die Bestimmung von Kohlenstoff und Schwefel und die Heißextraktion für die Bestimmung von Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff näher behandelt.Für die Bestimmung von Wasserstoff und Sauerstoff in Aluminium und Kupfer und für den Kohlenstoffgehalt der Nichteisenmetalle wird der heutige Wissensstand gegeben.Über Untersuchungen zur Probenhomogenität von AKP für Sauerstoff in Metallen und über eine Methode zur Herstellung von entsprechenden Primärstandards wird berichtet.Betrachtungen zur Frage von Aufwand und Nutzen analytischer Arbeit werden angestellt.

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Summary A general summary is given with a limitation to non-metal traces in metals and alloys of technical interest.From the great number of analytical methods those applicable on a larger scale, i.e. combustion-determination of carbon and sulphur — and vacuum fusion—determination of hydrogen, oxygen and nitrogen — are dealt with more closely.For the determination of hydrogen and oxygen in aluminium and copper as well as for the carbon contents of non-ferrous metals the present state of knowledge is described.Furthermore, investigations concerning homogenity of AKP-standard-samples for analysing the oxygen-contents in metals and a method for setting up respective primary standards are described.Finally, the problematic relation between expenses and usefulness of analytical work is discussed.

     

Ein Polarimeter zur Messung schneller chemischer Reaktionen

Zusammenfassung Es wird ein Polarimeter vorgestellt, das die Messung schneller Änderungen der optischen Drehung gestattet. Als Meßprinzip wird eine Art Zweistrahlverfahren benutzt. Die Drehung wird in ein Signal umgesetzt, das dieser Drehung direkt proportional ist und das zur Kompensation dieser Drehung verwendet wird. Durch das Kompensationsverfahren bleibt die Messung der optischen Drehung unbeeinflußt von eventuell gleichzeitig stattfindenden Extinktionsänderungen. Die Zeitkonstante des Gerätes beträgt etwa 20 s. Die Auflösung ist durch das Schrotrauschen begrenzt und beträgt bei der angegebenen Zeitkonstante etwa ± 15 Milligrad.Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Förderung dieser Untersuchungen.     

Gas-chromatographische Bestimmung einiger pharmazeutisch wichtiger Sulfonamide

Zusammenfassung Eine neue Methode zur Trennung und Identifizierung von 15 Sulfonamiden wird beschrieben. Die Sulfonamide werden mit Diazomethan in die N¹-Methyl-Derivate umgewandelt. Gas-chromatographisch erfolgt dann die Auftrennung des Gemisches der Derivate. Die relativen Retentionszeiten von 15 Sulfonamiden bzw. deren Methylderivaten werden mitgeteilt. Der Zeitaufwand für die Analyse beträgt eine Stunde.Dem Fonds der chemischen Industrie und den Firmen, die uns ihre Substanzen zur Verfügung gestellt haben, danken wir für die Förderung dieser Arbeit.