GERSTEL Aktuell Nr. 26 (pdf; 2,10 MB) - Gerstel GmbH & Co.KG
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<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> Applikation<br />
system. Um die Umweltverträglichkeit insbesondere<br />
von Mineral- und Plflanzenölen sachgerecht beurteilen<br />
zu können, fördert die Fachagentur Nachwachsende<br />
Rohstoffe die Entwicklung eines für Bodenmaterialien<br />
angepassten Testverfahrens.<br />
Material und Methode<br />
Der Primärabbau der Öle (siehe Abbildung 1) wird<br />
gaschromatographisch verfolgt. Verwendet wurde dazu<br />
ein Gaschromatograph mit massenselektivem Detektor<br />
(GC: Agilent Technologies 5890 A II; MSD: Agilent<br />
Technologies 5971 A) in Verbindung mit einem Injektor<br />
<strong>GERSTEL</strong>-KAS 3 und dem Autosampler <strong>GERSTEL</strong>-LVS.<br />
Während die Analytik von Mineralölen und<br />
Fettsäuremethylestern gaschromatographisch kein<br />
Problem darstellt, lassen sich Triglyceride auf Grund<br />
ihres niedrigen Dampfdruckes nur mittels Hochtemperatur-<br />
GC untersuchen. Um eine technische Umrüstung des<br />
Gaschromatographen zu vermeiden, entschieden wir<br />
uns für die Derivatisierung der Triglyceride zu Fettsäuremethylestern<br />
mit Trimethylsulfoniumhydroxid (TMSH<br />
Macherey und Nagel; Best.<strong>Nr</strong>. 701520.<strong>10</strong>1). Die Reaktion<br />
ist an einem Beispiel in Abbildung 2 dargestellt.<br />
Die Reaktion der Triglyceride verläuft einfach und<br />
schnell durch Zugabe der TMSH-Lösung zum Extrakt<br />
(Butte, 1983; Müller et al., 1990) mit einer Reaktionsdauer<br />
von 15 min bei 50 °C. Um die Derivatisierung<br />
für die Routineanalytik zu vereinfachen, wurde von<br />
<strong>GERSTEL</strong> der Autosampler für eine Koinjektion von<br />
Reagenz und Probe umgerüstet: Im Anschluss an die<br />
Probe wird das Derivatisierungsreagenz auf die Injektionsspritze<br />
gezogen und gemeinsam injiziert. Für die<br />
Derivatisierungsoption wurden die LVS-Parameter um<br />
folgende Punkte erweitert:<br />
• Injektionsvolumen #2<br />
• Erstes Derivat<br />
• Letztes Derivat<br />
• Derivat n-mal<br />
Mit dieser Derivatisierungsoption untersuchten wir<br />
ein Hydrauliköl auf Basis nachwachsender Rohstoffe,<br />
das aus Triglyceriden besteht.<br />
Abbildung 3<br />
Gaschromatogramm des methylierten Triglyceridöls.<br />
(Peak 9 abgeschnitten)<br />
Ergebnisse<br />
Das durch Koinjektion mit TMSH derivatisierte<br />
Triglyceridöl hat als Hauptkomponente den Methylester<br />
der ungesättigten Ölsäure (C 20) (siehe Abbildung 3).<br />
Weitere Bestandteile sind die Methylester der gesättigten<br />
Fettsäuren Palmitinsäure (C 18) und die Stearinsäure<br />
(C 20). In kleinen Mengen kommen vor: die Methylester<br />
von Myristinsäure (C 14), ungesättigte Palmitoleinsäure<br />
(C 16) sowie gesättigte und ungesättigte<br />
C 22- und C 24-Säuren.<br />
Das Chromatogramm des durch Koinjektion<br />
derivatisierten Triglycerids entspricht im Wesentlichen<br />
den Ergebnissen einer Derivatisierung nach Literaturangaben.<br />
Die Intensität der Methylester ist bei längerer<br />
Reaktionsdauer etwa um den Faktor zwei höher; die<br />
Reaktion jedoch ist reproduzierbar. Dies zeigt auch die<br />
über einen weiten Konzentrationsbereich<br />
gute Kalibration,<br />
wie sie in Abbildung<br />
4 für Ölsäuremethylester<br />
dargestellt ist.<br />
Der biologische Abbau<br />
des Triglyceridöls ist<br />
Abbildung 5<br />
Abbau des<br />
pflanzenölbasierten<br />
Hydrauliköls<br />
(Mittelwert aus<br />
5 Parallelen und<br />
Standardabweichungen)<br />
sowohl quantitativ durch<br />
Verringerung des Ölgehalts<br />
als auch qualitativ in<br />
veränderten Gaschromatogrammen<br />
zu verfolgen.<br />
Abbildung 5 zeigt die<br />
Abnahme der Ölkonzen-<br />
Abbildung 4<br />
Kalibrationstabelle für<br />
Ölsäuremethylester im<br />
mit TMSH methylierten<br />
Triglyceridöl: Flächenverhältnis<br />
(interner<br />
Standard) gegen<br />
Ölkonzentration im<br />
Boden (in %)<br />
9<br />
<strong>GERSTEL</strong> <strong>Aktuell</strong> <strong>26</strong> / März 2001