GERSTEL Aktuell Nr. 26 (pdf; 2,10 MB) - Gerstel GmbH & Co.KG

GERSTEL Aktuell Applikation
system. Um die Umweltverträglichkeit insbesondere
von Mineral- und Plflanzenölen sachgerecht beurteilen
zu können, fördert die Fachagentur Nachwachsende
Rohstoffe die Entwicklung eines für Bodenmaterialien
angepassten Testverfahrens.
Material und Methode
Der Primärabbau der Öle (siehe Abbildung 1) wird
gaschromatographisch verfolgt. Verwendet wurde dazu
ein Gaschromatograph mit massenselektivem Detektor
(GC: Agilent Technologies 5890 A II; MSD: Agilent
Technologies 5971 A) in Verbindung mit einem Injektor
GERSTEL-KAS 3 und dem Autosampler GERSTEL-LVS.
Während die Analytik von Mineralölen und
Fettsäuremethylestern gaschromatographisch kein
Problem darstellt, lassen sich Triglyceride auf Grund
ihres niedrigen Dampfdruckes nur mittels Hochtemperatur-
GC untersuchen. Um eine technische Umrüstung des
Gaschromatographen zu vermeiden, entschieden wir
uns für die Derivatisierung der Triglyceride zu Fettsäuremethylestern
mit Trimethylsulfoniumhydroxid (TMSH
Macherey und Nagel; Best.Nr. 701520.101). Die Reaktion
ist an einem Beispiel in Abbildung 2 dargestellt.
Die Reaktion der Triglyceride verläuft einfach und
schnell durch Zugabe der TMSH-Lösung zum Extrakt
(Butte, 1983; Müller et al., 1990) mit einer Reaktionsdauer
von 15 min bei 50 °C. Um die Derivatisierung
für die Routineanalytik zu vereinfachen, wurde von
GERSTEL der Autosampler für eine Koinjektion von
Reagenz und Probe umgerüstet: Im Anschluss an die
Probe wird das Derivatisierungsreagenz auf die Injektionsspritze
gezogen und gemeinsam injiziert. Für die
Derivatisierungsoption wurden die LVS-Parameter um
folgende Punkte erweitert:
• Injektionsvolumen #2
• Erstes Derivat
• Letztes Derivat
• Derivat n-mal
Mit dieser Derivatisierungsoption untersuchten wir
ein Hydrauliköl auf Basis nachwachsender Rohstoffe,
das aus Triglyceriden besteht.
Abbildung 3
Gaschromatogramm des methylierten Triglyceridöls.
(Peak 9 abgeschnitten)
Ergebnisse
Das durch Koinjektion mit TMSH derivatisierte
Triglyceridöl hat als Hauptkomponente den Methylester
der ungesättigten Ölsäure (C 20) (siehe Abbildung 3).
Weitere Bestandteile sind die Methylester der gesättigten
Fettsäuren Palmitinsäure (C 18) und die Stearinsäure
(C 20). In kleinen Mengen kommen vor: die Methylester
von Myristinsäure (C 14), ungesättigte Palmitoleinsäure
(C 16) sowie gesättigte und ungesättigte
C 22- und C 24-Säuren.
Das Chromatogramm des durch Koinjektion
derivatisierten Triglycerids entspricht im Wesentlichen
den Ergebnissen einer Derivatisierung nach Literaturangaben.
Die Intensität der Methylester ist bei längerer
Reaktionsdauer etwa um den Faktor zwei höher; die
Reaktion jedoch ist reproduzierbar. Dies zeigt auch die
über einen weiten Konzentrationsbereich
gute Kalibration,
wie sie in Abbildung
4 für Ölsäuremethylester
dargestellt ist.
Der biologische Abbau
des Triglyceridöls ist
Abbildung 5
Abbau des
pflanzenölbasierten
Hydrauliköls
(Mittelwert aus
5 Parallelen und
Standardabweichungen)
sowohl quantitativ durch
Verringerung des Ölgehalts
als auch qualitativ in
veränderten Gaschromatogrammen
zu verfolgen.
Abbildung 5 zeigt die
Abnahme der Ölkonzen-
Abbildung 4
Kalibrationstabelle für
Ölsäuremethylester im
mit TMSH methylierten
Triglyceridöl: Flächenverhältnis
(interner
Standard) gegen
Ölkonzentration im
Boden (in %)
9
GERSTEL Aktuell 26 / März 2001