Intelligent Chromatography IC for Professionals - Metrohm AG
Intelligent Chromatography IC for Professionals - Metrohm AG
Intelligent Chromatography IC for Professionals - Metrohm AG
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E-Mail: info@metrohm.com Internet: www.metrohm.com 36. Jahrgang Heft 1/2007<br />
Inhalt<br />
Neu: Professional <strong>IC</strong> 850,<br />
Professional Sample Processor 858<br />
und Mag<strong>IC</strong> Net TM Software ............................................4<br />
Neu: iColumns – die neuen <strong>Intelligent</strong>en Trennsäulen ........7<br />
Neu: Advanced Bioscan 871 ..........................................8<br />
Neu: ProcessLab ............................................................9<br />
Neu: Biodiesel-Rancimat 873 .......................................13<br />
Applikation: Prozessanalytik mit ProcessLab .................17<br />
Applikation: Wasserbestimmung in Tabletten .................20<br />
Applikation: Iod-Adsorptionszahl ...................................24<br />
Kundenreportage: AT & S, Österreich<br />
Analytische Prozesskontrolle mittels CVS ......................26<br />
Tipps aus der Praxis:<br />
Tipps für den Umgang mit der Solvotrode .....................30<br />
Tipps aus der Praxis:<br />
Der kalibrierte Messwertgeber 767 für Ihr Labor ...........32<br />
Neue <strong>Metrohm</strong>-Publikation ...........................................34<br />
Metrosensor-DVD.........................................................35<br />
Die Buchecke ...............................................................36<br />
Literatur-Referate .........................................................38<br />
<strong>Metrohm</strong>-Seminare ......................................................40<br />
<strong>Metrohm</strong> im Internet .....................................................43<br />
<strong>Metrohm</strong> weltweit ........................................................45<br />
Titration • Ionenchromatographie • VA-Spurenanalytik • ProcessLab • Automation
Editorial<br />
<strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong><br />
CH-9101 Herisau<br />
Schweiz<br />
Telefon +41 71 353 85 85<br />
Fax +41 71 353 89 01<br />
E-Mail info@metrohm.com<br />
Internet www.metrohm.com<br />
Deutschland<br />
Deutsche <strong>Metrohm</strong> GmbH & Co. KG<br />
In den Birken<br />
Postfach 1160<br />
D-70772 Filderstadt<br />
Telefon (0711) 7 70 88-0<br />
Fax (0711) 7 70 88-55<br />
E-Mail info@metrohm.de<br />
Internet www.metrohm.de<br />
Österreich<br />
Inula GmbH<br />
Löwenburggasse 2<br />
A-1082 Wien<br />
Telefon (01) 405 62 35<br />
Fax (01) 405 62 35-99<br />
E-Mail office@inula.at<br />
Internet www.inula.at<br />
Impressum<br />
Die <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation ist die Kundenzeitschrift<br />
der <strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong> und erscheint<br />
in deutscher und englischer<br />
Sprache.<br />
Falls Sie die Zeitschrift noch nicht regelmässig<br />
erhalten, lassen Sie es uns bitte<br />
wissen.<br />
Herausgeber: <strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong>,<br />
CH-9101 Herisau,<br />
Schweiz<br />
Redaktion: Dr. Benedikt Galliker<br />
bg@metrohm.com<br />
Druck: <strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong><br />
Internet: www.metrohm.info<br />
ISSN 1424-0890<br />
Liebe Leserinnen und Leser<br />
Wir haben eine gute Nachricht für unsere weltweite <strong>Metrohm</strong>-Kundschaft: Die Gerätegarantie<br />
wird ab so<strong>for</strong>t von einem auf drei Jahre verlängert! Dies gilt für alle <strong>Metrohm</strong>-Geräte,<br />
welche nach dem 1. Januar 2007 ab Herisau ausgeliefert wurden,<br />
unter der Voraussetzung, dass der Service durch eine autorisierte <strong>Metrohm</strong>-Service-<br />
Organisation durchgeführt wird. <strong>Metrohm</strong>-Geräte sind «Made in Switzerland» und<br />
erfüllen höchste Qualitätsansprüche. Die Verlängerung der Gerätegarantie zeigt, dass<br />
dies kein Lippenbekenntnis ist, sondern unsere feste Überzeugung.<br />
<strong>Metrohm</strong> feiert 20 Jahre Ionenchromatographie und stellt Ihnen aus diesem Anlass<br />
den wohl bedeutendsten Meilenstein der <strong>IC</strong>-Geschichte vor, das neue Professional <strong>IC</strong><br />
System. Während der Entwicklung dieses intelligenten <strong>IC</strong>-Systems haben wir weder<br />
Kosten noch Mühe gescheut und unsere ganze Erfahrung als Technologieführer in der<br />
Ionenchromatographie eingebracht. Lassen Sie sich begeistern von den vielen Neuerungen<br />
wie der intelligenten Hardware, der benutzerfreundlichen Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
und den «iColumns», den einzigartigen intelligenten Trennsäulen! Der Professional<br />
<strong>IC</strong> 850 vereint die Vorteile eines modularen Aufbaus in einem kompakten Gerät.<br />
Mit diesem revolutionären <strong>IC</strong>-System, das auf dem Markt seinesgleichen sucht, baut<br />
<strong>Metrohm</strong> im neuen Jahrhundert seine Vorreiterrolle in der Ionenchromatographie aus.<br />
Alternative Kraftstoffe wie Biodiesel und Bioethanol gewinnen immer mehr an Bedeutung:<br />
Sie sollen uns vor der drohenden Energieknappheit retten und gleichzeitig einen<br />
Beitrag zur Reduktion des Treibhausgasausstosses leisten. Unser neuer Biodiesel-<br />
Rancimat empiehlt sich für alle Laboratorien, welche die Qualitätskontrolle von Biodiesel<br />
nach der EN-Norm 14112 durchführen. Auch in der Ionenchromatographie und<br />
Titration bietet Ihnen <strong>Metrohm</strong> umfassendes Know-how und kostengünstige Geräte<br />
für die normengerechte und präzise Analyse Ihrer Biokraftstoffe an.<br />
ProcessLab ist das neue Schlagwort in der Atline-Analytik. Dieses neue Gerätekonzept<br />
füllt die Nische zwischen Labor- und Online-Analytik aus. ProcessLab ist die Antwort<br />
auf die Bedürfnisse der Prozessanalytik nach einem einfach zu bedienenden und<br />
dennoch leistungfähigen, vielseitig einsetzbaren Gerät. Auf kleinstem Raum vereint es<br />
Titration, VA-Spurenanalytik und CVS-Analytik, wobei letztere vor allem zur Analyse<br />
galvanischer Bäder und in der Halbleiterindustrie eingesetzt wird. ProcessLab bietet<br />
Ihnen alles, was Sie zur umfassenden Prozessüberwachung benötigen.<br />
Diese drei Produktneuheiten stehen im Mittelpunkt dieser Ausgabe der <strong>Metrohm</strong><br />
In<strong>for</strong>mation. Eine Vielzahl von Anwendungsbeispielen und Tipps zur Ionenanalytik<br />
geben Anregungen und liefern interessanten Lesestoff.<br />
Jan V. Geil (links) und Dr. Kai Henning Viehweger (rechts) vor dem Hauptsitz der <strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong> in Herisau.<br />
2 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Erlauben Sie mir ein paar persönliche Worte: Vor 36 Jahren bin ich als Applikationschemiker<br />
in die <strong>Metrohm</strong> eingetreten. Wie damals so auch heute bin ich stolz darauf,<br />
für dieses aussergewöhnliche Unternehmen tätig zu sein. Anno 1971, das heisst<br />
ein Jahr nach meinem Eintritt, begründete ich diese Publikation, von der mittlerweile<br />
über 60 000 Exemplare in Deutsch und Englisch in die ganze Welt verschickt werden<br />
und die seit mehreren Jahren auch im Internet nachzulesen ist. Ich bin stolz auf<br />
die <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation, die Ihnen nun seit vielen Jahren, betreut von engagierten<br />
und fachlich versierten Chemikern, viele Neuigkeiten und Wissenswertes aus dem<br />
Bereich der Ionenanalytik vermittelt. Nach 23 Dienstjahren in meiner aktuellen Position<br />
als Bereichsleiter Vertrieb und Marketing werde ich das Amt des Vizedirektors<br />
für Geschäftsentwicklung in der <strong>Metrohm</strong>-Gruppe antreten. Als meinen Nachfolger<br />
darf ich Ihnen Dr. Kai Henning Viehweger vorstellen, der vor über zehn Jahren zur<br />
<strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong> stiess und zuletzt Manager <strong>IC</strong> Competence Center war. Aufgrund seiner<br />
bisherigen Tätigkeitsbereiche innerhalb unserer Firma verfügt er nicht nur in der<br />
<strong>IC</strong>, sondern in all unseren Geschäftsbereichen über fundierte Kenntnisse, die durch<br />
seine hohe Sozialkompetenz ergänzt werden. Ich bin mir sicher, dass Kai eine exzellente<br />
Arbeit leisten wird und wir alle wünschen ihm viel Erfolg und das nötige<br />
Quäntchen Glück in all seinem Streben.<br />
Werte Kundinnen und Kunden, es ist mir ein grosses Vergnügen, Sie auch in Zukunft<br />
als Vizedirektor für Geschäftsentwicklung bei Ihrer Arbeit zu unterstützen.<br />
Es grüsst Sie freundlich<br />
Jan V. Geil<br />
Vizedirektor<br />
Bereichsleiter Vertrieb und Marketing<br />
Neu: Drei Jahre Garantie auf alle <strong>Metrohm</strong>-Geräte<br />
Editorial<br />
Auf <strong>Metrohm</strong> können Sie jederzeit vertrauen – unsere Geräte sind «Swiss made» und bieten Ihnen höchste Qualitäts-<br />
standards zu einem fairen Preis. Ihre Zufriedenheit liegt uns sehr am Herzen: Alle <strong>Metrohm</strong>-Geräte, welche nach dem<br />
1. Januar 2007 ab Herisau ausgeliefert wurden, sind mit drei Jahren Garantie ausgestattet. Voraussetzung ist, dass der<br />
Service durch eine autorisierte <strong>Metrohm</strong>-Service-Organisation durchgeführt wird.<br />
Unser <strong>Metrohm</strong>-Suppressor-Modul «MSM II» ist äusserst robust, lösungsmittelbeständig und druckstabil. Wie bis anhin gewährleisten<br />
wir auf das <strong>Metrohm</strong>-Suppressor-Modul «MSM II» eine Garantie von zehn Jahren!<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 3
Neuigkeiten: Professional <strong>IC</strong> 850, Professional Sample Processor 858 und Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
<strong>Intelligent</strong>e professionelle Ionenchromatographie:<br />
Professional <strong>IC</strong> 850, Professional Sample Processor 858<br />
und Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
Der neue Professional <strong>IC</strong> 850 AnCat – MCS mit dem Professional<br />
Sample Processor 858, Pumpe und integrierter<br />
Ultrafiltration für die vollautomatische Bestimmung von<br />
Kationen und Anionen auf kleinstem Raum.<br />
<strong>Metrohm</strong>-Ionenchromatographie<br />
Bereits seit 20 Jahren bietet Ihnen <strong>Metrohm</strong><br />
optimale Lösungen in der Ionenchromatographie.<br />
Dies dank Hightech,<br />
langjährigem Applikations-Know-how<br />
und nicht zuletzt aufgrund günstiger Anschaffungs-<br />
und Betriebskosten der Geräte.<br />
<strong>Metrohm</strong> Professional <strong>IC</strong> 850 und<br />
Professional Sample Processor 858<br />
sind «Swiss Engineered» und «Swiss<br />
Made». Gönnen Sie sich und Ihren Proben<br />
nur das Beste – vertrauen Sie auf<br />
<strong>Metrohm</strong> <strong>IC</strong>, der Ionenchromatographie<br />
vom Technologieführer!<br />
Professionelle Ionenchromatographie<br />
Professional <strong>IC</strong> steht für ausgezeichnete Messergebnisse, lückenlose Überwachung<br />
des Systems, garantierte Rückführbarkeit aller Aktionen und einfachste Bedienung<br />
selbst komplexer Abläufe.<br />
Der Professional <strong>IC</strong> 850 ist das weltweit erste professionelle Ionenchromatographiesystem<br />
mit intelligenten Systemkomponenten:<br />
• intelligente, neu entwickelte Hardware des Professional <strong>IC</strong> 850<br />
• intelligente Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
• intelligente Metrosep iColumns<br />
• intelligente Dosiereinheiten<br />
Ob Anionen- und Kationenbestimmung in Trinkwasser, Ultraspurenanalytik im Kernkraftwerk,<br />
Ionenanalytik in komplexen Probenmatrizes der Halbleiterindustrie oder<br />
Methodenentwicklung in Forschung und Entwicklung – mit dem Professional <strong>IC</strong> 850,<br />
dem Professional Sample Processor 858 und der Mag<strong>IC</strong> Net Software steht Ihnen das<br />
System zur Verfügung, mit dem Sie jede analytische Heraus<strong>for</strong>derung sicher meistern.<br />
Ihre Investitionen sind gesichert; das System kann jederzeit problemlos erweitert und<br />
Ihren An<strong>for</strong>derungen angepasst werden.<br />
Damit Sie schnell das passende Professional <strong>IC</strong> System für Ihre Anwendung finden,<br />
haben wir Ihnen eine Auswahl an vordefinierten Prof<strong>IC</strong>-Systemen zusammengestellt.<br />
Diese Pakete bestehen aus dem betriebsbereiten Professional <strong>IC</strong> 850 bestückt mit den<br />
jeweiligen Systemkomponenten, dem Professional Sample Processor 858 und der<br />
Mag<strong>IC</strong> Net Software.<br />
Auf www.professional-ic.com und in unserer übersichtlichen Broschüre, welche Sie im<br />
Infocenter unter www.metrohm.com finden, stellen wir Ihnen die verschiedenen Prof<strong>IC</strong>-<br />
Systeme vor. Gerne beantwortet auch Ihre lokale <strong>Metrohm</strong>-Vertretung weitere Fragen.<br />
<strong>Intelligent</strong>e Ionenchromatographie<br />
Der Professional <strong>IC</strong> 850 steckt voller innovativer und intelligenter Systemkomponenten<br />
wie iPump, iColumn, iDetector, Dosino 800 und Mag<strong>IC</strong> Net Software. Diese optimal<br />
aufeinander abgestimmten Komponenten überwachen und optimieren alle Systemparameter<br />
des Professional <strong>IC</strong> 850 und dokumentieren sie falls gewünscht gemäss den<br />
GLP- und FDA-Vorschriften. Sie können auch logische Entscheidungen treffen (z.B. bei<br />
der Probenvorbereitung). Verlässt ein Parameter den vorgegebenen Bereich, wird der<br />
Benutzer in<strong>for</strong>miert, falls er<strong>for</strong>derlich auch per E-Mail oder SMS.<br />
4 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Neuigkeiten: Professional <strong>IC</strong> 850, Professional Sample Processor 858 und Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
Die intelligenten Systemkomponenten melden sich bei der Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
selbständig an, stellen ihr alle relevanten In<strong>for</strong>mationen zur Verfügung und erlauben eine<br />
bestechend einfache Konfiguration des Systems. Da mit «MISP» (<strong>Metrohm</strong> Inline Sample<br />
Preparation) selbst komplexe Probenvorbereitungsschritte automatisch durchgeführt<br />
werden, erhalten Sie Ihre Resultate jetzt noch einfacher und schneller. Das System<br />
optimiert bei Bedarf selbstständig die Probenanreicherung oder Probenverdünnung.<br />
Der Professional <strong>IC</strong> 850 ist sehr leistungsfähig und kann die unterschiedlichsten Benutzeransprüche<br />
erfüllen. Trotzdem lässt sich das System mit der Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
einfach und intuitiv bedienen. Es berücksichtigt sowohl die An<strong>for</strong>derungen des erfahrenen<br />
Anwenders mit komplexen Applikationen und anspruchsvollen Berechnungen<br />
wie auch des Benutzers, der Wert auf «Ein-Knopf-Bedienung» legt.<br />
Lassen Sie sich begeistern!<br />
Der Professional <strong>IC</strong> 850 von <strong>Metrohm</strong> besticht durch seine intelligenten Systemkomponenten<br />
und viel Transparenz. Lassen Sie sich in den nächsten Abschnitten in die<br />
Welt der professionellen Ionenchromatographie einführen!<br />
Transparenz und Sicherheit<br />
Transparenz erlaubt den freien Blick auf die einfach zugänglichen und übersichtlich platzierten<br />
Komponenten des Professional <strong>IC</strong>. Der Flow Path für Ihre Applikation ist ab Werk<br />
installiert. Chemie und Elektronik sind vollkommen voneinander getrennt. Für zusätzliche<br />
Sicherheit sorgt ein im Nassteil integrierter Lecksensor. Ein Faradaykäfig schützt<br />
die Messzelle zuverlässig vor Störungen durch Elektrosmog. Der Professional <strong>IC</strong> 850 ist<br />
sehr leise und benötigt ausserdem kein Helium oder Stickstoff für den Betrieb.<br />
Im Fluss<br />
Der Flow Path im Professional <strong>IC</strong> 850 ist metallfrei und biokompatibel. Die meisten<br />
Applikationen erlauben «Green Chemistry» ohne giftige Lösungsmittel, ätzende Eluenten<br />
oder gar Kartuschen, die als Sondermüll zu entsorgen sind. Trotzdem ist das System<br />
100 % lösungsmittelbeständig und widersteht selbst rauen Bedingungen.<br />
Die intelligente iPump optimiert die Flussrate selbstständig, egal ob für Nano-, Standard-<br />
oder präparative <strong>IC</strong>. Korrekte Funktion und Serviceintervalle werden von Mag<strong>IC</strong><br />
Net überwacht. Auf dem Computerchip der iPump findet Mag<strong>IC</strong> Net alle wichtigen<br />
In<strong>for</strong>mationen. Die Metrosep iColumn meldet ihren optimalen Fluss automatisch an die<br />
Pumpe. Dies erleichtert die Konfiguration und garantiert Sicherheit sowie eine lange<br />
Lebensdauer der Trennsäule. Durch die Kommunikation der Systemkomponenten untereinander<br />
und die Dokumentation aller Systemparameter wird die Analytik lückenlos<br />
rückverfolgbar. Näheres zu den iColumns erfahren Sie im anschliessenden Artikel<br />
«iColumns – die neuen intelligenten Trennsäulen» und auf www.metrohm.com.<br />
Hochdruckgradienten werden nur dort eingesetzt, wo sie wirklich gebraucht werden.<br />
Form und Mischung sind frei wählbar: linear, konvex, konkav – binär, ternär oder quaternär.<br />
Die Applikation entscheidet.<br />
Mit dem Eluent Synthesizer 845 können Sie einfach und flexibel zertifizierte Eluenten<br />
herstellen. Mag<strong>IC</strong> Net überwacht deren Haltbarkeitsdatum. Eluenten und Probe werden<br />
im Professional <strong>IC</strong> 850 standardmässig einer Inline-Entgasung unterzogen.<br />
Gut zu wissen...<br />
Die intelligenten Funktionen des Professional<br />
<strong>IC</strong> 850 mit der automatischen<br />
Optimierung von Systemparametern erhöhen<br />
den Bedienungskom<strong>for</strong>t und die<br />
Sicherheit. Sie helfen auch Kosten und<br />
Zeit zu sparen und ermöglichen eine<br />
lückenlose Dokumentation. Selbstverständlich<br />
können Sie aber alle Systemparameter<br />
auch selber festlegen. Das<br />
System wird Sie dann nur vor Schäden<br />
durch Fehlmanipulationen bewahren und<br />
zum Beispiel verhindern, dass ein zu hoher<br />
Druck die Säule zerstört.<br />
Durch die Gerätefront hindurch sehen Sie, was im neuen<br />
professionellen Ionenchromatographen von <strong>Metrohm</strong><br />
steckt: zum Beispiel zwei Module mit je einer iPump,<br />
einem Injektorventil, einer Probenschleife, einer Filtereinheit<br />
und einem Pulsationsdämpfer der neusten Generation<br />
im abgebildeten Prof<strong>IC</strong> 14 AnCat-System.<br />
Der Eluent Synthesizer 845 für eine Hauptkomponente<br />
und zwei Konzentrate. Der Anschluss von maximal vier<br />
Konzentraten ist möglich. Die pH-Wert-Einstellung erfolgt<br />
mit dem SM-Titrino 702 (Option). Das System lässt<br />
sich mit der PC-Tastatur, der Maus oder wie hier gezeigt<br />
mit einem Tablet-PC bedienen.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 5
Neuigkeiten: Professional <strong>IC</strong> 850, Professional Sample Processor 858 und Mag<strong>IC</strong> Net Software<br />
Der neue Säulenofen des Professional <strong>IC</strong> 850 bietet ausreichend<br />
Raum für zwei iColumns inklusive Vorsäulen.<br />
Mit «MISP» (<strong>Metrohm</strong> Inline Sample Preparation) steht<br />
Ihnen das beste und umfassendste Inline-Probenvorbereitungssystem<br />
zur Verfügung, das auf dem Markt erhältlich<br />
ist. Die abgebildete Ultrafiltrations-Zelle ist ein<br />
Beispiel für die robusten Komponenten, welche dieses<br />
bewährte System verwendet.<br />
Tipp:<br />
Unter www.professional-ic.com erfahren<br />
Sie noch jede Menge weiterer<br />
Neuigkeiten zu Professional <strong>IC</strong> 850,<br />
Professional Sample Processor 858<br />
und Mag<strong>IC</strong> Net.<br />
Heiss oder kalt<br />
Von 5 °C bis 80 °C wird jede Temperatur exakt eingehalten. Die analytische Trennsäule<br />
und Ihre Applikationen bestimmen, wie heiss oder kalt es im Säulenthermostat sein<br />
soll. Zwei iColumns finden dort Platz, eine weitere Trennsäule kann extern bei Raumtemperatur<br />
betrieben werden.<br />
Rauschen<br />
Mit 0.2 nS/cm weist das <strong>Metrohm</strong>-Suppressor-Modul II (MSM II) das niedrigste<br />
Rauschen aller Suppressoren auf; Ultraspurenanalytik und tägliche Routineanalytik<br />
profitieren davon. Das MSM II ist in wenigen Sekunden einsatzbereit, äusserst robust,<br />
lösungsmittelbeständig und druckstabil. Es ist in die Anionensysteme des Professional<br />
<strong>IC</strong> 850 integriert. Seine Garantiedauer beträgt 10 Jahre.<br />
Siemens<br />
Nach ihrer Trennung auf der iColumn passieren die Analyt-Anionen und -Kationen<br />
den intelligenten Leitfähigkeitsdetektor des Professional <strong>IC</strong> 850. Dieser misst selbst<br />
kleinste Veränderungen in der Leitfähigkeit – die Masseinheit ist Siemens – und liefert<br />
das digitalisierte Signal direkt an die Mag<strong>IC</strong> Net Software. Hervorragende Temperaturkonstanz,<br />
ein Faradaykäfig und DSP – Digital Signal Processing – der letzten Generation<br />
garantieren höchste Präzision der Messung. Neben den Systemparametern<br />
sind zehn Beispielchromatogramme auf dem Computerchip des intelligenten Detektors<br />
gespeichert, die sich beispielsweise für die Softwarevalidierung oder für Trainingsaufgaben<br />
verwenden lassen.<br />
Vorbereitung<br />
Konzentrierte Natronlauge, Wasserstoffperoxid oder Biodiesel sind chemisch einfache<br />
Proben, stellen aber hohe An<strong>for</strong>derungen an die Spurenanalytik. Denuderproben,<br />
Schneidölemulsionen und stark belastete Abwässer sind äusserst kritisch für das<br />
mikrometerfeine Material der iColumns. All diese Proben – wie auch Milch, Käse oder<br />
Schokolade – bedürfen der Probenvorbereitung. Professional <strong>IC</strong> 850 und Professional<br />
Sample Processor 858 bieten Ihnen umfangreiche Möglichkeiten zur vollständig<br />
automatisierten Inline-Probenvorbereitung. Ihnen stehen beispielsweise Ultrafiltration,<br />
Dialyse, Anreicherung, Matrixeliminierung, Matrixneutralisation und Inline-Kalibrierung<br />
zur Verfügung, wodurch sich neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen. Kontrolliert<br />
durch Mag<strong>IC</strong> Net leistet das professionelle <strong>IC</strong>-System ganze Arbeit zum Schutz<br />
der Trennsäulen und zum Erlangen von präzisen analytischen Resultaten.<br />
Wechsel<br />
Der Professional Sample Processor 858 ist mehr als nur ein Probenwechsler. Ausgestattet<br />
mit Pumpen, Hochdruckventil und Dosinos leistet er einen integralen Beitrag<br />
zur Inline-Probenvorbereitung und zum Liquid Handling. Mehr als 30 verschiedene<br />
Probentellertypen werden automatisch erkannt und erlauben die Verwendung individueller<br />
Probengefässe. Der 858 kann zwei Systeme des Typs Professional <strong>IC</strong> 850<br />
unabhängig voneinander mit Proben versorgen. In der Standardausführung fasst er<br />
148 Proben. Probenwechsler und Professional <strong>IC</strong> 850 können unbeaufsichtigt arbeiten<br />
– auch nachtsüber und an Wochenenden.<br />
Mag<strong>IC</strong><br />
Klare Symbole, übersichtliche Darstellung, intuitive Bedienung,<br />
«One-Button <strong>IC</strong>», vollständige Systemüberwachung, Kontrollkarten<br />
für Kalibrierungen und Messungen, kom<strong>for</strong>table Datenbankfunktionen,<br />
differenzierte Anwenderverwaltung und Kompatibilität – und noch<br />
eine Menge mehr bietet Ihnen Mag<strong>IC</strong> Net, die neue Ionenchromatographie-Software<br />
«Made in Switzerland». Alle intelligenten Systemkomponenten, Professional Sample<br />
Processor 858, Dosinos 800 und iColumns werden von Mag<strong>IC</strong> Net automatisch erkannt,<br />
überwacht und angesteuert. Die Kommunikation per USB und MSB – <strong>Metrohm</strong><br />
Serial Bus – ist einfach, sicher und zuverlässig. Die Konfiguration der Systeme ist intuitiv,<br />
ihre Steuerung einfach, egal ob manuell oder vollständig automatisiert.<br />
6 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Neuigkeiten: iColumns – die neuen intelligenten Trennsäulen<br />
iColumns – die neuen intelligenten Trennsäulen<br />
Die weltweit erste intelligente Säulengeneration für die Ionenchromatographie<br />
kommt von <strong>Metrohm</strong> und bietet Ihnen folgende Vorteile:<br />
• so<strong>for</strong>tige Verfügbarkeit aller Säulendaten<br />
• aktive Überwachung aller wichtigen Säulenfunktionen<br />
• lückenlose Rückverfolgbarkeit sämtlicher Säulenparameter<br />
Wird eine iColumn in ein <strong>IC</strong>-System der neuen Grätefamilie <strong>Metrohm</strong> Professional<br />
<strong>IC</strong> 850 eingebaut, erkennt die Software Mag<strong>IC</strong> Net so<strong>for</strong>t, um welche Trennsäule<br />
es sich dabei handelt. Ein Mausklick genügt, damit Ihnen die Software säulentypische<br />
Standardbedingungen wie Standardeluenten und -fluss, zulässige Maximalwerte<br />
für Druck und Fluss sowie den richtigen Vorsäulentyp anzeigt. Diese und<br />
weitere Daten sind auf dem Chip der iColumn gespeichert und können auf Wunsch<br />
automatisch in die Methode übernommen werden – das manuelle Eintragen entfällt.<br />
Die iColumn weiss, wie viele Stunden sie bereits in Betrieb war und wie viele<br />
Proben sie bereits analysiert hat. Mag<strong>IC</strong> Net überwacht die Trennleistung der<br />
Säule und schaltet das System ab, falls der zulässige Druck einmal überschritten<br />
werden sollte. Sinkt die Trennleistung der Säule unter einen vorher definierten Wert,<br />
in<strong>for</strong>miert Sie Mag<strong>IC</strong> Net und löst auf Wunsch sogar automatisch per E-Mail eine<br />
Neubestellung der Säule aus.<br />
Wird eine intelligente Metrosep-Trennsäule in verschiedenen <strong>IC</strong>-Systemen verwendet,<br />
nimmt sie alle ihre In<strong>for</strong>mationen mit und stellt sie dem jeweiligen Gerät zur<br />
Verfügung. So entsteht lückenlose Rückverfolgbarkeit und GLP-Überwachung auch<br />
auf verschiedenen <strong>IC</strong>-Systemen für alle eingesetzten iColumns. Die Systemvalidierung<br />
wird damit signifikant erleichtert.<br />
Das iColumn-Konzept ist flexibel und umfasst:<br />
• frei definierbar Daten wie zum Beispiel<br />
– Säulenname<br />
– Kommentarfeld<br />
(z.B. für den Namen der Applikation)<br />
• fest mit der Säule verbundene Daten wie zum Beispiel<br />
– Säulentyp – Standardtemperatur<br />
(z.B. Metrosep A Supp 10 – 100) – Länge x Innendurchmesser<br />
– Bestellnummer – Partikelgrösse<br />
– Seriennummer – pH-Bereich<br />
– Standardfluss – maximal erlaubter Druck<br />
– Standardeluent – maximal erlaubter Fluss<br />
– Standardinjektionsvolumen<br />
• Daten, die vom Professional <strong>IC</strong> System und der<br />
Software Mag<strong>IC</strong> Net eingetragen werden wie zum Beispiel<br />
– Anzahl der Betriebsstunden<br />
– Anzahl der Injektionen<br />
Ab so<strong>for</strong>t sind Metrosep-Trennsäulen* als intelligente Trennsäulen erhältlich.<br />
Selbstverständlich lassen sich die iColumns in jedem Ionenschromatographen verwenden;<br />
ihre Intelligenz spielen sie aber nur in <strong>IC</strong>-Systemen der neuen Grätefamilie<br />
<strong>Metrohm</strong> Professional <strong>IC</strong> 850 aus.<br />
__________________________<br />
* Die Metrosep Dual 2 (6.1006.100) und die Metrosep Cation 1-2 (6.1010.000) sind die einzigen<br />
Metrosep-Trennsäulen, die nicht als iColumns erhältlich sind.<br />
r_iCOLUMN_inside<br />
Die Metrosep A Supp 10 – 100 als Beispiel einer iColumn<br />
zeichnet sich durch einen robusten Aufbau, hohe Selektivität<br />
und hervorragende Trennleistungen aus. Sie ist eine<br />
universell einsetzbare Anionentrennsäule für Routineapplikationen.<br />
Der in die Säulenhalterung integrierte kleine Chip<br />
(schwarz schimmernde Ellipse) am Säulenkopf ist für<br />
die Intelligenz der iColumns verantwortlich. Gut zu sehen<br />
sind auch die vier Anschlusskontakte, über welche<br />
Mag<strong>IC</strong> Net auf den Chip zugreift.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 7
Neuigkeiten: Advanced Bioscan 871<br />
Gepulst-amperometrischer Detektor für die Ionenchromatographie<br />
Zuckersüsse Analysen: Der neue Advanced Bioscan 871<br />
1<br />
Der Advanced Bioscan 871 mit der vergrössert dargestellten<br />
Drei-Elektroden-Messzelle für die hochempfindliche<br />
gepulst-amperometrische Detektion kann auch den<br />
Anwendungsbereich Ihres Ionenchromatographen erweitern.<br />
2<br />
Blick in den isolierten Säulenofen des Advanced Bioscan<br />
871 mit der Drei-Elektroden-Messzelle, dem Injektionsventil,<br />
der Trennsäule und der abgeschirmten Messelektronik.<br />
Der Advanced Bioscan 871 im Überblick<br />
• Kompaktes Chromatographie- und Detektor-<br />
Modul für die amperometrische Detektion<br />
• Drei-Elektroden-Messzellen mit Arbeitselektrode<br />
aus Gold, Platin, Silber oder Glassy Carbon<br />
• Betriebsmodi<br />
– Gepulst-amperometrische Detektion<br />
(Puls-Modus)<br />
– Amperometrische Detektion mit konstanter<br />
Arbeitsspannung (DC-Modus)<br />
– Zyklische Voltammetrie (Scan-Modus)<br />
• Potentialbereich: -2.00 ... 2.00 V<br />
• Wartungsfreie Feststoff-Referenzelektrode<br />
• Integrierter AD-Wandler<br />
• Integriertes Injektionsventil<br />
• Temperaturbereich des Säulenofens:<br />
5 °C über Raumtemperatur bis 45 °C;<br />
Temperaturstabilität ±0,1 °C<br />
1 2<br />
Der Advanced Bioscan 871 erweitert das modulare Ionenchromatographie-System<br />
von <strong>Metrohm</strong>; er integriert die Kohlenhydrat-Analyse in den Bereich der <strong>IC</strong>-Anwendungen.<br />
Das Herzstück des Advanced Bioscan 871 ist der gepulst-amperometrische<br />
Detektor mit integriertem Injektionsventil und Säulenofen. Ansteuerung und<br />
Datenauswertung erfolgen über die Metrodata-Software <strong>IC</strong> Net. Da die AD-Wandlung<br />
im Advanced Bioscan 871 erfolgt, ist kein zusätzliches Interface er<strong>for</strong>derlich.<br />
Flexibilität dank modularer Bauweise<br />
Dank der Modularität des <strong>Metrohm</strong>-<strong>IC</strong>-Systems können die einzelnen Komponenten<br />
beliebig miteinander kombiniert werden. Mit dem gepulst-amperometrischen<br />
Detektor Advanced Bioscan 871 kann somit ein eigenständiges modulares<br />
System aufgebaut werden. Er fügt sich aber auch bestens als «Zuckeranalysator»<br />
in ein bereits bestehendes Standard-<strong>IC</strong>-System zur Bestimmung von Anionen und<br />
Kationen ein.<br />
Vielseitig einsetzbar<br />
Der Begriff «Zuckeranalysator» ist eigentlich zu eng, denn neben Kohlenhydraten<br />
lassen sich mit dem Advanced Bioscan 871 auch Alkohole, Zuckeralkohole, Zuckersäuren,<br />
Polysaccharide und weitere oxidierbare Substanzen bestimmen. Eine wesentliche<br />
Rolle spielen dabei die Trennsäulen Metrosep Carb 1. Sie eignen sich insbesondere<br />
für die Bestimmung von Kohlenhydraten unter Verwendung alkalischer<br />
Eluenten und der gepulst-amperometrischen Detektion. Sie sind im alkalischen Bereich<br />
sehr stabil und überzeugen durch hervorragende Trenneigenschaften.<br />
Gold und Silber für den neuen Advanced Bioscan 871<br />
Die Messzelle des Advanced Bioscan 871 bildet mit dem isolierten Säulenofen eine<br />
Einheit und ist somit optimal vor Umwelteinflüssen geschützt. Es wird mit dem<br />
Drei-Elektroden-Messprinzip gearbeitet, wobei standardmässig eine Gold-Arbeits-<br />
elektrode zum Einsatz kommt. Es stehen aber auch Zellen mit andere Arbeitselektrodenmaterialien<br />
wie Silber, Platin und Glassy Carbon zur Verfügung. Abhängig von<br />
den An<strong>for</strong>derungen kann der Detektor im DC-, Scan- oder Puls-Modus betrieben<br />
werden. Bei der Bestimmung von Kohlenhydraten arbeitet man mit dem Puls-Modus,<br />
wobei im Zyklus drei unterschiedliche Arbeitsspannungen angelegt werden.<br />
8 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
ProcessLab – das innovative Analysensystem für<br />
die betriebliche Routineanalytik<br />
ProcessLab ist <strong>Metrohm</strong>s neues robustes Atline-Analysensystem für die Routineanalytik<br />
im betrieblichen Umfeld. Atline-Analytik bedeutet, dass diskrete Probenmengen<br />
aus den Prozessmedien entnommen und nach Registrierung an der Bedieneinheit<br />
vor Ort vollautomatisch analysiert werden.<br />
ProcessLab zeichnet sich aus durch:<br />
• Einfache Bedienbarkeit<br />
• Robuste Hardware und kompaktes Design<br />
• Modularen Systemaufbau für maximale Flexibilität<br />
• Bewährte «Liquid Handling»-Komponenten<br />
• Umfassendes Monitoring von Prozessparametern<br />
• Vollautomatische Analysenabläufe von der Probenabmessung<br />
bis zur Resultatausgabe<br />
• Prozess- und Netzwerkeinbindung mit allen üblichen<br />
Prozesssignalen bzw. Schnittstellen<br />
Das neue ProcessLab mit Bedieneinheit und Sample Processor.<br />
Prozessüberwachung<br />
Im einfachsten Fall wird mit ProcessLab ein einzelner prozessrelevanter Parameter<br />
in einem Bad oder einem Prozessmedium überwacht (Prozessmonitoring). Durch<br />
Kombination mehrerer Analysenmodule sowie verschiedener Analysenverfahren ist<br />
es aber auch ohne Weiteres möglich, alle für die Prozessführung relevanten Parameter<br />
zu bestimmen. Die Analysenresultate werden systematisch in einer gemeinsamen<br />
Datenbank verwaltet und stehen für Überwachungs-, Steuerungs- und Regelungsaufgaben<br />
zur Verfügung.<br />
<strong>Metrohm</strong>-Ionenanalytik<br />
Die Bestimmung der einzelnen Prozessparameter erfolgt mit den jeweils am besten<br />
geeigneten <strong>Metrohm</strong>-Analysenverfahren, die sich im Bedarfsfall beliebig miteinander<br />
kombinieren lassen (siehe Abbildungen auf der folgenden Seite):<br />
Neuigkeiten: ProcessLab<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 9
Neuigkeiten: ProcessLab<br />
ProcessLab-Analysenmodul für titrimetrische Bestimmungen,<br />
ausgerüstet mit Dosinos, Schlauchpumpen<br />
und Titrierzelle mit Rührer.<br />
ProcessLab-Analysenmodul für photometrische Messungen<br />
oder die Aufnahme von Spektren, inklusive der<br />
er<strong>for</strong>derlichen «Liquid Handling»-Komponenten.<br />
ProcessLab-Analysenmodul für voltammetrische Konzentrationsbestimmungen.<br />
• Direktmessung (pH-Wert, Redoxpotential, Leitfähigkeit)<br />
• Messung mit ionenselektiven Elektroden<br />
• Titration (potentiometrische und Karl-Fischer-Titration)<br />
• Photometrie/Spektroskopie<br />
• Voltammetrie<br />
• Cyclische Voltammetrie (CVS)<br />
ProcessLab ist auch offen für die Einbindung von Fremdgeräten. So lässt sich zum<br />
Beispiel die Messung von Parametern wie Dichte, Viskosität oder Brechungsindex<br />
problemlos in den Analysenablauf integrieren. Die Messwerte der Fremdgeräte<br />
können für weiterführende Berechnungen übernommen und in einer gemeinsamen<br />
Datenbank abgespeichert und dokumentiert werden.<br />
Massgeschneiderte ProcessLab-Analysensysteme<br />
Das Atline-Analysensystem ProcessLab wird entsprechend den An<strong>for</strong>derungen des<br />
Kunden und den lokalen Prozessgegebenheiten individuell projektiert, aus einem<br />
Modulbaukasten zusammengestellt, getestet und schliesslich als massgeschneidertes<br />
Analysensystem in Betrieb gesetzt.<br />
Die einfachste Ausführung des ProcessLab besteht aus einem Analysenmodul und<br />
einer Bedieneinheit. Sind mehrere unterschiedliche Parameter zu bestimmen, so<br />
können Analysenmodule beliebig kombiniert werden.<br />
Jedes Analysenmodul ist seinerseits wiederum modular aufgebaut. Der Nassteil<br />
kann je nach Applikation auf maximal 16 Modulplätzen mit Dosinos, Schlauchpumpen,<br />
Ventilen, Messgefässen inklusive Rührer usw. bestückt werden. Der vom Nassteil<br />
räumlich getrennte Elektronikteil wird ebenfalls modular aus Industrie-PC, MDM<br />
Controller(n)*, Messverstärker(n), I/O Controller und Netzteilen zusammengestellt.<br />
Das ProcessLab-Konzept beruht auf klar strukturierten Systemen, die für das Personal<br />
vor Ort intuitiv verständlich und einfach zu bedienen sind. Der konsequent modulare<br />
Systemaufbau verleiht dem Atline-Analysensystem ein Maximum an Flexibilität.<br />
Die Probenaufgabe kann je nach Probenaufkommen manuell durch die Bedienperson<br />
oder automatisch mit Hilfe eines Probenwechslers erfolgen.<br />
Applikationen<br />
Die Einsatzmöglichkeiten des modularen ProcessLab-Systems sind sehr vielfältig.<br />
Zahlreiche Applikationen wurden bereits umgesetzt und haben sich in der Praxis bewährt.<br />
Nachfolgend eine kleine Auswahl an bereits realisierten Lösungen:<br />
Industriebereich Anwendung zu bestimmende Gehalte<br />
Stahlindustrie Ätzbäder freie Säure, Gesamtsäure,<br />
Fe 2+ , Fe 3+<br />
Galvanikindustrie Bäder NaOH, Cu2+ , Ni2+ , Zn2+ ,<br />
H SO 2 4<br />
Automobilindustrie Entfettungs-, Spül-, pH-Wert, Leitfähigkeit,<br />
Aktivierungs- und freie Säure, Gesamtsäure,<br />
Phosphatierbäder<br />
– 2+ –<br />
Alkalität, NO , Zn , F 2<br />
Papierindustrie Bäder freies und gebundenes SO 2<br />
Lebensmittelindustrie Instant-Produkte Cl –<br />
Umwelt-Analytik Industrielle Abwässer CN –<br />
Halbleiter/Leiter-<br />
plattenindustrie<br />
__________________________<br />
* MDM Controller = <strong>Metrohm</strong> Dosing & Measuring Controller<br />
Kupferbäder Cu 2+ , H 2 SO 4 , Grund-<br />
einebner (Suppressoren),<br />
Glanzzusätze (Brightener)<br />
10 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
tiamo als leistungsstarke Basis<br />
ProcessLab basiert auf tiamo, unserer innovativen Steuer- und Datenbanksoftware<br />
für die Labor- und Betriebsanalytik. Da tiamo auf seine Benutzer angepasst werden<br />
kann, lässt es sich trotz seiner Funktionsvielfalt leicht und kom<strong>for</strong>tabel bedienen.<br />
Im Folgenden erhalten Sie einen Überblick über die Funktionen und Möglichkeiten<br />
von tiamo.<br />
Konfiguration<br />
Die in ProcessLab integrierten Geräte und Module werden automatisch erkannt und<br />
können individuell mit bad- oder prozessspezifischen Bezeichnungen versehen werden.<br />
Alle für ProcessLab er<strong>for</strong>derlichen Konfigurationsdaten werden zentral gespeichert.<br />
Die Benutzerverwaltung bietet die Möglichkeit, verschiedene Anwender mit individuellen<br />
Zugriffsberechtigungen auf Programmfunktionen, Daten und Methoden zu<br />
definieren. So lassen sich zum Beispiel für Bedienpersonen, ProcessLab betreuende<br />
Labormitarbeiter und Labor- bzw. Betriebsleiter unterschiedliche Benutzerprofile<br />
erstellten. Mit Hilfe der «Audit Trail»-Funktion können sämtliche Aktionen detailliert<br />
protokolliert werden. Die Software tiamo erfüllt die An<strong>for</strong>derungen der FDA-Vorschrift<br />
21 CFR Part 11 in vollem Umfang.<br />
Methoden<br />
Aus einer Sammlung fertig ausgearbeiteter Analysenmethoden wählen Sie die passende<br />
Methode aus oder erstellen eine neue mit Hilfe des graphischen Methoden-<br />
Editors. Mittels «drag and drop» können Sie auf einfache Art und Weise einzelne<br />
Methodenblöcke zu einem Analysenablauf zusammenfügen und anschliessend parametrieren.<br />
Arbeitsplatz<br />
In diesem Programmteil meldet die Bedienperson die Proben an und startet die<br />
Analysen. Mit dem Layout Manager lässt sich die Benutzeroberfläche individuell<br />
gestalten und auf den jeweiligen Anwender zuschneiden.<br />
Datenbank<br />
Die Analysenresultate und Rohdaten werden zentral in der tiamo-Datenbank gespeichert.<br />
Leistungsfähige Such-, Filter- und Nachbearbeitungsfunktionen erleichtern<br />
dem Labor- bzw. Betriebsleiter die schnelle Plausibilitätsprüfung und Bewertung<br />
der Resultate, zum Beispiel in Form von Regelkarten. Ihre Daten lassen sich in verschiedenen<br />
Formaten exportieren und stehen dann zur Weiterbearbeitung in anderen<br />
Anwendungen oder einem LIMS zur Verfügung.<br />
Neuigkeiten: ProcessLab<br />
Einfache Bedienung: Die Arbeitsplatzansicht lässt sich<br />
mit dem Layout Manager von tiamo individuell konfigurieren.<br />
Im vorliegenden Beispiel können der Start- und<br />
Stop-Button bedient werden, die Methode und die Titrationskurve<br />
der aktuellen Bestimmung sind dagegen nur<br />
zur In<strong>for</strong>mation eingeblendet.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 11
Neuigkeiten: ProcessLab<br />
Client/Server-Anwendung mit tiamo: Vernetzung von<br />
Labor- und Betriebsanalysensystemen.<br />
Einfache Bedienung: Sample Processor mit Barcode-<br />
leser für die sichere Probenzuordnung.<br />
Client/Server-Anwendung<br />
tiamo basiert auf einer Client/Server-Datenbank. Ein oder mehrere ProcessLab-<br />
Analysensysteme, Laborarbeitsplätze sowie PCs lassen sich unter tiamo vernetzen<br />
(siehe nachfolgende Abbildung). Die Analysenmethoden und Messdaten sämtlicher<br />
Clients werden zentral auf dem Server verwaltet und stehen an allen Arbeitsplätzen<br />
zur Verfügung. Der Labor- bzw. Betriebsleiter kann so zum Beispiel in seinem Büro<br />
die Analysenresultate sichten, bewerten und freigeben.<br />
tiamo-<br />
Server<br />
Prozesssignale<br />
ProcessLab 1 ProcessLab 2<br />
Laborarbeitsplatz 1 Laborarbeitsplatz 2<br />
Ein I/O Controller, ebenfalls aus modularen I/O-Komponenten aufgebaut, stellt alle<br />
üblichen digitalen und analogen Ein- und Ausgangssignale für die Prozesseinbindung<br />
von ProcessLab zur Verfügung. Start-/Stopp-Signale für ProcessLab, die Ansteuerung<br />
von Signalgeräten oder externen Komponenten, die Resultatausgabe<br />
über analoge Ausgänge und die Übernahme von Messwerten via analoge Eingänge<br />
sind ebenso möglich wie die Ansteuerung von Dosierpumpen oder die Kommunikation<br />
mit verschiedenen Bus-Systemen.<br />
Sicherheit und einfache Bedienbarkeit<br />
Auch die unkomplizierte Probenanmeldung und Probenaufgabe ist Teil des Gerätekonzeptes<br />
von ProcessLab. Die Integration eines Barcodelesers (Option) bietet zusätzliche<br />
Sicherheit. Fehlbedienungen und falsche Probenzuordnungen werden so<br />
auf ein Minimum reduziert. Der Bediener platziert die Proben in beliebiger Reihenfolge<br />
auf dem Rack des Probenwechslers, meldet sich an der Bedieneinheit an und<br />
startet die Probenserie. Alle mit dem Barcode einer bestimmten Probe verknüpften<br />
Analysenmethoden werden dann jeweils aufgerufen und laufen automatisch ab.<br />
Eilige Proben lassen sich jederzeit in den Arbeitsablauf des Atline-Analysensystems<br />
einfügen und analysieren: Hierfür wird die entsprechende Probe einfach auf die<br />
Rackposition derjenigen Probe gestellt, die als nächste zur Bearbeitung ansteht.<br />
Fernsteuerung und Fernwartung<br />
Labor-/BetriebsleiterIn<br />
Soll das <strong>Metrohm</strong> ProcessLab vollständig vom Arbeitsplatz des verantwortlichen<br />
Betreuers aus bedient und gesteuert werden, so kommt die Remote Control Software<br />
zum Einsatz. Via Modem oder Internet ist zudem die Fernwartung durch<br />
<strong>Metrohm</strong> als unterstützende Dienstleistung möglich.<br />
12 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Neuigkeiten: Biodiesel-Rancimat 873<br />
Der neue Biodiesel-Rancimat 873:<br />
Bestimmung der Oxidationsstabilität von Biodiesel nach EN 14112<br />
Biodiesel in Kürze<br />
Die Verwendung von alternativen Brennstoffen aus erneuerbaren pflanzlichen<br />
Quellen stösst in den letzten Jahren auf zunehmendes Interesse, da die Verbrennung<br />
biogener Brennstoffe CO 2 -neutral ist. So ist zum Beispiel in Europa die Produktion<br />
von Biodiesel innerhalb eines Jahres (2004 bis 2005) um 65% auf 3,1<br />
Mio. Tonnen gestiegen 1 . Für 2006 wurde eine Produktion von knapp über 6 Mio.<br />
Tonnen erwartet.<br />
Millionen Tonnen<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Produktion von Biodiesel in Europa<br />
2002 2003 2004 2005 *2006<br />
Auch in anderen Teilen der Welt, wie in Nord- und Südamerika, Asien und Australien,<br />
wächst das Interesse an Energiequellen aus nachwachsenden Rohstoffen.<br />
Neben anderen alternativen Brennstoffen wie Ethanol, Methanol oder Biogas<br />
(Methan) kommt zunehmend Fettsäuremethylester auf den Markt, der auch als<br />
FAME (fatty acid methyl ester) oder Biodiesel bezeichnet wird. Fettsäuremethylester<br />
wird im Kraftfahrzeugbereich entweder in reiner Form (B100 = 100% FAME)<br />
oder in Mischungen mit herkömmlichem Dieseltreibstoff, als sogenannter Blend<br />
(B5, B10 oder B20), verwendet.<br />
Natürliche Öle (Rapsöl, Sojaöl, etc.) bestehen aus einem Gemisch verschiedener Fettsäuren,<br />
die mit Glycerin verestert sind. Ein aus modernen Rapssorten gewonnenes<br />
Rapsöl weist Fettsäuren in folgender Zusammensetzung auf: 0,5% Erucasäure, 63%<br />
Ölsäure, 20% Linolsäure, 9% Linolensäure, 1% Icosensäure und 4% Palmitinsäure 2 .<br />
Bei der Herstellung von FAME werden die im Öl enthaltenen Fettsäureester mit Methanol<br />
unter Einsatz eines Katalysators zu Fettsäuremethylestern umgeestert, wobei<br />
Glycerin als Nebenprodukt anfällt.<br />
Wie die natürlichen Öle sind auch die aus ihnen gewonnenen Fettsäuremethylester<br />
relativ wenig lagerstabil, da sie durch Luftsauerstoff oxidiert werden. Die dabei entstehenden<br />
Substanzen können zu Schäden am Fahrzeugmotor führen. Aus diesem Grund<br />
ist die Oxidationsstabilität ein wichtiges Qualitätskriterium für Biodiesel und sollte nach<br />
der Herstellung und während der Lagerung regelmässig bestimmt werden.<br />
Die europäische Norm EN 14214 definiert sowohl die Mindestan<strong>for</strong>derungen an<br />
Fettsäuremethylester, die für den Einsatz als Kraftstoff in den Handel kommen, als<br />
auch die in der Qualitätssicherung zu verwendenden Prüfverfahren. Fettsäureme-<br />
__________________________<br />
1 Quelle: European Biodiesel Board, www.ebb-eu.org<br />
Produktionsjahr<br />
2 Quelle: Römpp, Chemie Lexikon, 9. erweiterte und neubearbeitete Auflage (1992)<br />
Entwicklung der Produktion von Biodiesel in Europa seit<br />
2002 1 . (*2006: vorhandene Produktionskapazitäten)<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 13
Neuigkeiten: Biodiesel-Rancimat 873<br />
Schematischer Aufbau einer Messung mit dem Biodiesel-<br />
Rancimaten.<br />
Die acht Messplätze des Biodiesel-Rancimaten 873<br />
erhöhen die Flexibilität und erlauben eine optimale Auslastung.<br />
thylester muss unter anderem auf seine Oxidationsstabilität nach EN 14112 geprüft<br />
werden und dabei eine Testdauer von mindestens sechs Stunden unbeschadet<br />
überstehen. Mit dem neuen Biodiesel-Rancimaten 873 kann diese Bestimmung<br />
einfach und sicher durchgeführt werden.<br />
Die Methode: Oxidationsstabilität nach EN 14112<br />
Luft<br />
Heizblock<br />
Bei der Bestimmung der Oxidationsstabilität nach EN 14112 handelt es sich um<br />
einen beschleunigten Oxidationstest. Bei diesem wird eine Probe im geschlossenen<br />
Reaktionsgefäss auf einer konstanten Temperatur von 110 °C gehalten und ein<br />
kontinuierlicher Luftstrom durch die Probe geleitet. Durch Oxidation von Fettsäuremethylestern<br />
der Probe werden als primäre Oxidationsprodukte Peroxide gebildet.<br />
Nach einiger Zeit werden die Fettsäuren komplett zerstört und als sekundäre Oxidationsprodukte<br />
entstehen – neben anderen flüchtigen organischen Verbindungen<br />
– niedermolekulare organische Säuren, vor allem Ameisen- und Essigsäure. Diese<br />
werden durch den Luftstrom in ein Messgefäss geleitet, in dem sich destilliertes<br />
Wasser als Absorptionslösung befindet. Die Leitfähigkeit dieses Wassers wird kontinuierlich<br />
aufgezeichnet. Sobald sich in der Probe flüchtige Carbonsäuren bilden,<br />
wird dies über den Anstieg der Leitfähigkeit im Messgefäss registriert. Die Zeit bis<br />
zum Auftreten der sekundären Oxidationsprodukte wird als Induktionszeit bezeichnet<br />
und ist ein Mass für die Oxidationsstabilität der Probe.<br />
Das Gerät: Biodiesel-Rancimat 873<br />
Mit dem Biodiesel-Rancimaten 873 steht für die Bestimmung der Oxidationsstabilität<br />
von Biodiesel ein modernes, einfach zu bedienendes und zuverlässiges Gerät zur Verfügung.<br />
Dieses bietet neben einer zuverlässigen Hardware und einfach zu handhabendem<br />
Zubehör allen Kom<strong>for</strong>t, den man von einem PC-gesteuerten Gerät erwarten kann.<br />
Der Messaufbau<br />
Luft Luft<br />
Ameisensäure<br />
Essigsäure<br />
14 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007<br />
Probe<br />
Wasser<br />
µS/cm<br />
175<br />
150<br />
125<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
9.53<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
h<br />
8 9 10 11 12 13
Der Biodiesel-Rancimat 873 verfügt über zwei unabhängige Messblöcke, die es erlauben,<br />
bis zu acht Proben gleichzeitig zu messen. Die Messung jeder Probe kann<br />
individuell gestartet werden. Ein Messplatz steht damit nach Ende der Messung<br />
so<strong>for</strong>t für eine neue Probe bereit und das Gerät lässt sich optimal auslasten. Der<br />
einfache und übersichtliche Aufbau des Messgeräts hilft auch, bei einer grösseren<br />
Anzahl Proben den Überblick zu behalten.<br />
Der Luftstrom durch die Probe wird von einer eingebauten Pumpe erzeugt und<br />
gemäss den Methodeneinstellungen automatisch geregelt. Gasdruckleitungen<br />
zur Luftversorgung sind nicht notwendig. Die Vorbereitungen für eine Messung<br />
am Biodiesel-Rancimaten 873 sind denkbar einfach: Die Probe wird in das<br />
Reaktionsgefäss eingewogen und die Messzelle mit destilliertem Wasser gefüllt.<br />
Nach dem Anschluss zweier Schläuche kann die Bestimmung gestartet<br />
werden.<br />
Beim Biodiesel-Rancimaten 873 kommen preisgünstige Einwegreaktionsgefässe<br />
zum Einsatz. Das erspart zum einen die meist aufwendige Reinigungsprozedur am<br />
Ende der Messung, zum anderen verbessert es die Reproduzierbarkeit der Bestimmungen<br />
und damit die Zuverlässigkeit der Resultate.<br />
Die Leitfähigkeitsmesszelle ist in den Deckel des Messgefässes integriert. Beim<br />
Aufsetzen des Deckels taucht die Zelle in das destillierte Wasser ein. Gleichzeitig<br />
wird der elektrische Kontakt zur Messelektronik im Gerät hergestellt. Ein umständliches<br />
Verkabeln des Messeingangs entfällt damit. Zudem besticht die Leitfähigkeitselektrode<br />
durch ihr robustes Design. Sie nimmt auch eine gründliche Reinigung<br />
mit einer Bürste nicht übel.<br />
Bei allen Materialien die mit Biodiesel in Kontakt kommen, wurde auf die bestmögliche<br />
Chemikalienbeständigkeit Wert gelegt, um eine möglichst lange Lebensdauer<br />
der Apparatur zu gewährleisten.<br />
Die Steuerung<br />
Die Steuersoftware des Biodiesel-Rancimaten 873 ist dem Messaufbau nachempfunden<br />
und entspricht einem Blick von oben auf das Gerät. Das erleichtert nicht nur<br />
das Zurechtfinden bei den Messungen – die Zuordnung von Probenin<strong>for</strong>mation und<br />
Messplatz ist klar ersichtlich – sondern unterstützt auch die intuitive Bedienbarkeit<br />
der Software. Alle für die Durchführung einer Messung notwendigen Funktionen sind<br />
in einem Fenster zusammengefasst. Von hier aus kann die Messung jeder einzelnen<br />
Probe individuell gestartet werden. Des Weiteren erkennt man auf einen Blick wichtige<br />
In<strong>for</strong>mation wie die Temperatur und den Status bereits laufender Messungen. Am<br />
Ende der Messung wird die Induktionszeit und damit die Oxidationsstabilität der Probe<br />
von der Software ermittelt und zusammen mit der gemessenen Kurve ausgedruckt.<br />
Neuigkeiten: Biodiesel-Rancimat 873<br />
Durch die Verwendung preiswerter Einwegreaktionsgefässe<br />
kann der Biodiesel-Rancimat 873 noch effizienter genutzt<br />
werden, da aufwendige Reinigungsschritte entfallen.<br />
Die Leitfähigkeitsmesszelle liefert präzise Ergebnisse, ist<br />
robust und lässt sich problemlos reinigen.<br />
Die Steuersoftware ist intuitiv bedienbar. Das Kontrollfenster<br />
ist sehr übersichtlich organisiert. Alle wichtigen<br />
Parameter sind auf einen Blick erkennbar.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 15
Neuigkeiten: Biodiesel-Rancimat 873<br />
Dank der übersichtlichen, individuell anpassbaren Darstellung<br />
der Messdaten verlieren Sie garantiert nie den<br />
Überblick.<br />
Das Ergebnis<br />
Nach Ende jeder Bestimmung werden die Messdaten zudem in einer Datenbank abgespeichert.<br />
Probenin<strong>for</strong>mationen und Ergebnisse werden tabellarisch dargestellt. Die<br />
gemessenen Kurven können einzeln oder auch gruppenweise angezeigt werden. Natürlich<br />
ist es auch möglich, Kurven neu auszuwerten und Ergebnisse neu zu berechnen.<br />
Filter- und Sortierfunktionen stehen in der Datenbank ebenfalls zur Verfügung.<br />
Wiederholpräzision r und Vergleichspräzision R nach EN 14112<br />
Die nachfolgenden Tabellen zeigen, dass die mit dem Biodiesel-Rancimaten 873<br />
ermittelten Resultate eine hervorragende Wiederhol- und Vergleichspräzision aufweisen.<br />
Hierzu wurde dieselbe Biodieselprobe von drei verschiedenen Personen an<br />
verschiedenen Geräten jeweils 12 mal gemessen.<br />
Wiederholpräzision (repeatability)<br />
Messreihe Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3<br />
Gesamtzahl der Messergebnisse 12 12 12<br />
Mittelwert X der Messergebnisse<br />
(Oxidationsstabilität)<br />
Sowohl die Wiederhol- als auch die Vergleichspräzision sind ca. einen Faktor 10 besser<br />
als in der Norm ge<strong>for</strong>dert. Damit ist eine normgerechte Bestimmung der Oxidationsstabilität<br />
mit dem neuen Biodiesel-Rancimaten 873 in jedem Labor problemlos möglich.<br />
Tipp zur Qualitätssicherung von Biokraftstoffen<br />
7.78 h 7.42 h 7.35 h<br />
Standardabweichung unter Wiederholbedingungen 0.03 h 0.09 h 0.07 h<br />
Grenzwert r für die Wiederholpräzision nach EN 14112<br />
r = 0.09 X + 0.16<br />
Vergleichspräzision (reproducibility)<br />
0.86 h 0.83 h 0.82 h<br />
Anzahl unabhängiger Messreihen 3<br />
Gesamtzahl der Messergebnisse 36<br />
Mittelwert X der Messergebnisse (Oxidationsstabilität) 7.52 h<br />
Standardabweichung unter Vergleichsbedingungen 0.24 h<br />
Grenzwert R für die Vergleichspräzision nach EN 14112<br />
R = 0.26 X + 0.23<br />
Neben dem neuen Biodiesel-Rancimaten 873 bietet Ihnen <strong>Metrohm</strong> eine breite Palette<br />
an Analysensystemen zur Qualitätssicherung Ihrer Biokraftstoffe an. Näheres<br />
erfahren Sie in unserer neuen Broschüre 3 «Qualitätssicherung von Biokraftstoffen».<br />
Sie können diese Broschüre zusammen mit der neuen Broschüre zum Biodiesel-<br />
Rancimaten von Ihrer <strong>Metrohm</strong>-Vertretung beziehen oder von unserer Webseite<br />
www.metrohm.com herunterladen.<br />
__________________________<br />
3 Eine kurze Beschreibung finden Sie weiter hinten in dieser <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation.<br />
16 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007<br />
2.18 h
Überwachung einer Phosphatieranlage mit ProcessLab<br />
Die Phosphatierung ist mit einem geschätzten weltweiten Jahresumsatz von<br />
über 500 Millionen Euro der wichtigste Prozess im Bereich der Metallvorbehandlung.<br />
Sie schützt das Metall vor Korrosion, verbessert die Haftung von Lackschichten<br />
und eignet sich hervorragend zur Vorbehandlung für nachfolgende<br />
Bearbeitungen wie Um<strong>for</strong>men, Stanzen oder Ziehen.<br />
Die Phosphatierung besteht aus einer Beiz- oder Korrosionsreaktion sowie der<br />
eigentlichen Schichtbildungsreaktion. In der Beizreaktion wird die Metalloberfläche<br />
in einem phosphorsauren Behandlungsbad aufgeraut und von störenden<br />
Metalloxiden befreit. In der Schichtbildungsreaktion reagieren die in der Badlösung<br />
enthaltenen Alkaliphosphate mit den Metallkationen der Oberfläche zu nanokristallinen<br />
Metallphosphaten, die eine weitere Korrosion verhindern und einen<br />
guten Haftgrund für nachfolgende Behandlungen bilden. Dieses Phosphatierverfahren<br />
mit erzeugten Schichtdicken von unter 1 µm dient als Vorbehandlung für<br />
den einfachen Korrosionsschutz und wird allgemein als Eisenphosphatierung bezeichnet.<br />
In der Zinkphosphatierung werden dem Bad schichtenbildende Kationen<br />
(Zn 2+ , Mn 2+ , Ca 2+ ) zugesetzt. Die Schichtbildung verläuft nach dem gleichen Mechanismus<br />
wie bei der Eisenphosphatierung, nur wird das oxidierte Grundmetall<br />
kaum am Schichtaufbau beteiligt. Die Zinkphosphatierung erzielt Schichtdicken<br />
von etwa 7 bis 15 µm und gilt als Vorbehandlung für den mittleren Korrosionsschutz.<br />
Durch Zugabe von weiteren Kationen wie z.B. Mn 2+ oder Ni 2+ entstehen<br />
sehr resistente Mischkristalle für den hochwertigen Korrosionsschutz.<br />
Atline-Analysensystem ProcessLab<br />
Von einem Atline-System spricht man, wenn das Analysengerät direkt am Prozess<br />
aufgestellt ist und die Analyse nach manueller Probenentnahme direkt vor<br />
Ort erfolgt.<br />
Der modulare Aufbau des mobilen Atline-Analysensystems ProcessLab erlaubt<br />
die schnelle Überwachung aller relevanten Badparameter der Phosphatieranlage<br />
mit einem einzigen Gerät. Dank der benutzerfreundlichen Software und der Bedieneinheit<br />
(TFT-Monitor mit integrierter Folientastatur und Mousepad) lässt sich<br />
das System einfach und sicher bedienen. Die Bestimmung der Badparameter<br />
erfolgt vollautomatisch. Ein Barcodeleser stellt die richtige Probenidentifikation<br />
sicher und erspart aufwendige manuelle Eingaben. Mit Hilfe eines Probengebers<br />
lassen sich auch höhere Probenaufkommen problemlos bewältigen. Alle gemessenen<br />
Analysenwerte werden protokolliert und dokumentiert. Sie stehen in einer<br />
Datenbank zur Verfügung und können intern weiterverarbeitet oder einem Prozessleitsystem<br />
zur Verfügung gestellt werden.<br />
Das Atline-Analysensystem ProcessLab mit Bedieneinheit und Probengeber.<br />
Applikation: Prozessanalytik<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 17
Applikation: Prozessanalytik<br />
Phosphatieranlage mit verschiedenen Bädern und Atline-<br />
Analysensystem ProcessLab.<br />
Phosphatierung von Metalloberflächen<br />
Die zu beschichtenden Werkstücke bzw. Autokarosserien durchlaufen verschiedene<br />
Bäder, in denen sie nacheinander entfettet, gespült, aktiviert, phosphatiert<br />
und wieder gespült werden. Mit einem einzigen, auf diese An<strong>for</strong>derung angepassten<br />
Atline-Analysensystem – ProcessLab – werden alle relevanten badspezifischen<br />
Analysenparameter überwacht.<br />
Entfettungsbäder (1, 2): Befreiung der Metalle von Fett- und Ölrückständen<br />
Spülbäder (3, 4): Entfernung der Entfettungschemikalien durch Wasser<br />
Aktivierungsbad (5): Durchführung der Beizreaktion (Korrosionsreaktion)<br />
Phosphatierbad (6): Aufbringen der schwerlöslichen Metallphosphatschicht<br />
auf die Metalloberfläche<br />
Spülbäder (7, 8) und Entfernung der von der Schichtbildungsreaktion stammenden<br />
Nachspülbad (9): Chemikalien durch Wasser<br />
Analysenparameter der Phospatierungsanlage<br />
Das ProcessLab Atline-Analysensystem überwacht und dokumentiert die für die<br />
jeweiligen Bäder entscheidenden analytischen Parameter:<br />
Prozess Entfetten Spülen Aktivieren Phosphatieren Spülen Nachspülen<br />
Bad Nummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />
(a) Leitfähigkeit • • • • • • • •<br />
(b) pH-Wert • • • • • • • •<br />
(c) Freie Alkalität • •<br />
(d) Gesamtalkalität • • • • •<br />
(e) Freie Säure •<br />
(f) Gesamtsäure • • •<br />
(g) Nitrit bzw. H 2 O 2 •<br />
(h) Zink •<br />
(i) Fluorid •<br />
Alle Analysenparameter der Phosphatierungsanlage im Überblick<br />
18 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
(a) Leitfähigkeit (Bäder 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 und 9)<br />
� erlaubt wichtige Rückschlüsse auf den Grad der Verschmutzung in den Entfettungsbädern<br />
und auf die Ionenstärke im Aktivierungsbad<br />
� ist in den Spülbädern ein Mass für den Reinigungs<strong>for</strong>tschritt<br />
� wird so<strong>for</strong>t im Anschluss an die Probennahme im Probengefäss am Probengeber<br />
bestimmt<br />
(b) pH-Wert (Bäder 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 und 9)<br />
� ist eine wichtige Kenngrösse im Aktivierungsbad sowie in den Entfettungs- und<br />
Spülbädern<br />
� wird direkt im Probengefäss am Probengeber vor der eigentlichen Bestimmung<br />
weiterer Analysenparameter erfasst<br />
(c) Freie Alkalität und Gesamtalkalität (Bäder 1, 2, 3, 4 und 5)<br />
� werden durch Titration mit Salzsäure über den ersten (pH ≈ 8,7...9,0) bzw. zweiten<br />
(pH ≈ 3,7...4,0) Äquivalenzpunkt charakterisiert<br />
(d) Freie Säure und Gesamtsäure (Bäder 6, 7 und 8)<br />
� liefern In<strong>for</strong>mationen über die Lage des Phosphatiergleichgewichtes bzw. über<br />
die Gesamtmenge an schichtbildender Substanz<br />
� können durch Titration mit Natronlauge über den ersten (pH ≈ 4,5...4,7) bzw.<br />
zweiten (pH ≈ 8,7...9,0) Äquivalenzpunkt bestimmt werden<br />
(e) Nitrit bzw. H 2 O 2 als Beschleuniger (Bad 6)<br />
� beschleunigen als Oxidationsmittel im Phosphatierbad die Schichtbildung und<br />
ermöglichen somit höhere Probendurchsätze<br />
� werden durch Redoxtitration bestimmt<br />
(f) Zink (Bad 6)<br />
� ist im Phosphatierbad sehr wichtig für die Schichtbildung (Phosphophyllit<br />
Zn 2 Fe(PO 4 ) 2 ; Hopeit Zn 3 (PO 4 ) 2 ) auf der Metalloberfläche<br />
� wird durch Titration mit EDTA und ionenselektiver Elektrode erfasst<br />
(g) Fluorid (Bad 6)<br />
� steigert im Phosphatierbad die Reaktivität von Zinkphosphatbädern und komplexiert<br />
störende Al 3+ -Ionen durch Bildung von [AlF 6 ] 3-<br />
� wird in einem separaten Messgefäss bestimmt, um Störungen zu vermeiden und<br />
einen höheren Probendurchsatz zu erreichen<br />
Zusammenfassung<br />
In verschiedenen Reinigungs-, Entfettungs- und Spülbädern sowie dem Phosphatierbad<br />
werden die Metalloberflächen durch genau definierte Prozessschritte<br />
modifiziert. Die verschiedenen Badparameter sind dabei möglichst genau zu<br />
überwachen; sie bestimmen wesentlich die Güte der aufgetragenen Schicht. In<br />
den Entfettungs- und Spülbädern werden pH-Wert, Leitfähigkeit, freie Alkalität<br />
und Gesamtalkalität bestimmt. Im Phosphatierbad werden freie Säure und Gesamtsäure,<br />
Beschleuniger (Nitrit bzw. H 2 O 2 ), Zink sowie Fluorid bestimmt. Das<br />
Atline-Analysensystem ProcessLab überwacht, protokolliert und dokumentiert<br />
alle wichtigen analytischen Parameter der Phosphatieranlage. Die Kombination<br />
der für die Analytik notwendigen Analyseverfahren sowie die einfache Handhabung<br />
durch eine übersichtliche Bedienoberfläche garantieren die sichere Überwachung<br />
des gesamten Prozesses. Die integrierte Software ergänzt die Analytik<br />
durch vielfältige Möglichkeiten der Datenverarbeitung. Alle An<strong>for</strong>derungen an die<br />
Prozessüberwachung und Dokumentation werden erfüllt.<br />
Applikation: Prozessanalytik<br />
Die Welt ist ein schönes<br />
Buch, aber es nützt<br />
demjenigen wenig, der nicht<br />
darin zu lesen vermag.<br />
Carlo Goldoni<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 19
Applikation: volumetrische Karl-Fischer-Titration<br />
Automatisierte Wassergehaltsbestimmung in Tabletten<br />
Mit <strong>Metrohm</strong> bestimmen Sie den Wassergehalt Ihrer Tabletten<br />
Zeit sparend und genau.<br />
Das System zur automatischen Wassergehaltsbestimmung<br />
von Tabletten im Überblick. Der Hochfrequenz-Homogenisierer<br />
ist auf dem schwenkbaren Titrierkopf des<br />
Probenwechslerturms montiert.<br />
Sie möchten gerne den Wassergehalt Ihrer Tabletten bestimmen und schlagen<br />
sich mit Löslichkeitsproblemen herum? <strong>Metrohm</strong> hat eine Methode entwickelt, mit<br />
der Sie den Wassergehalt Ihrer Tabletten genau und ohne aufwendige Probenvor-<br />
bereitungsschritte bestimmen können. Hier erfahren Sie interessante Details zur<br />
Methode und den Geräten die Sie dafür benötigen.<br />
Schlechte Löslichkeit in KF-Arbeitsmedien<br />
Der Wassergehalt von Medikamenten beeinflusst deren Wirkstoff-Freisetzung und<br />
Haltbarkeit. In der pharmazeutischen Analytik ist er deshalb ein Parameter, welcher<br />
unbedingt bestimmt werden muss.<br />
Normalerweise lösen sich Tabletten in alkoholhaltigen Karl-Fischer-Arbeitsmedien<br />
schlecht oder zumindest sehr langsam. Damit die Wassergehaltsbestimmung dennoch<br />
durchgeführt werden kann, sind aufwendige Probenvorbereitungsschritte notwendig.<br />
Diese kosten nicht nur Arbeitszeit, sondern können auch zu falschen Analysenergebnissen<br />
führen: Durch die grössere Tablettenoberfläche nach der Zerkleinerung kann<br />
viel leichter Luftfeuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufgenommen werden.<br />
Keine aufwendige Probenvorbereitung mehr<br />
Die Verwendung des Hochfrequenz-Homogenisierers macht aufwendige Probenvorbereitungsschritte<br />
überflüssig. Die Probe wird direkt im Karl-Fischer-Lösemittel,<br />
welches im abgedichteten Titriergefäss vorgelegt wird, durch den Hochfrequenz-<br />
Homogenisierer zerkleinert. Eine Veränderung des Wassergehalts durch die Umgebungsluft<br />
kann somit ausgeschlossen werden.<br />
Für hohe Probenaufkommen ausgelegt<br />
Der Einsatz eines automatisierten Systems reduziert Ihren Arbeitsaufwand beträchtlich<br />
und bietet sich daher bei hohen Probenaufkommen an. Unsere Probenwechsler<br />
lassen sich auf Ihre Bedürfnisse anpassen und erlauben eine vollautomatische, Zeit<br />
und Kosten sparende Bestimmung des Wassergehalts Ihrer Tabletten. Der Hochfrequenz-Homogenisierer<br />
ist problemlos ins System integrierbar.<br />
Der Titrando 841<br />
Das System zur automatisierten Bestimmung des Wassergehalts mittels volumetrischer<br />
Karl-Fischer-Titration besteht aus einem Titrando 841, einem Robotic USB<br />
Sample Processor XL 815 mit zwei Türmen und einem Hochfrequenz-Homoge-<br />
20 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
nisierer (Polytron) der Firma Kinematica. Letzterer wurde so angepasst, dass er<br />
problemlos mit <strong>Metrohm</strong>-Geräten zusammenarbeitet. Das Aggregat des Polytron-<br />
Homogenisierers ist auf dem schwenkbaren Titrierkopf des Probenwechslerturms<br />
montiert und kann durch ein ausgeklügeltes System auf die passende Arbeitshöhe<br />
justiert werden. Der zweite Turm des Probenwechslers dient zur Entleerung der<br />
Probenbecher nach den Bestimmungen; das Hantieren mit Chemikalien wird dadurch<br />
auf ein Minimum reduziert. Alle Geräte werden zentral mit der Metrodata-<br />
Software tiamo gesteuert.<br />
Der Ablauf im Detail<br />
Die Durchführung der Bestimmungen gestaltet sich für den Anwender äusserst einfach.<br />
In Abhängigkeit vom erwarteten Wassergehalt, wird eine bestimmte Menge an<br />
Tabletten in ein Probengefäss eingewogen. Dieses wird mittels Aluminiumfolie und<br />
Manschette luftdicht verschlossen und dann auf dem Rack des Probenwechslers platziert.<br />
Danach werden die probenrelevanten Daten (z.B. das Probengewicht) in die Probentabelle<br />
von tiamo eingegeben. Natürlich lässt sich auch eine geeignete Waage ins<br />
System integrieren, welche das Probengewicht automatisch an tiamo übermittelt.<br />
Nach dem Starten des Systems wird eine Probe nach der anderen vollautomatisch,<br />
gemäss nachfolgender Beschreibung, abgearbeitet. Unmittelbar vor der Bestimmung<br />
wird Arbeitsmedium ins Probengefäss gegeben. Anschliessend werden die im Probengefäss<br />
enthaltenen Tabletten entsprechend ihrer Grösse und Härte für etwa eine<br />
bis dreieinhalb Minuten mit dem Hochfrequenz-Homogenisierer zerkleinert.<br />
Das nun freigesetzte Wasser der Probe wird mit Karl-Fischer-Reagenz titriert und das<br />
dafür benötigte Reagenzvolumen gespeichert. Da sich nach dem Zerkleinern der Probe<br />
die Rührgeschwindigkeit des Polytron-Homogenisierers verringern lässt, kann dieser<br />
während der Titration als Rührer eingesetzt werden. Ein zusätzlicher Rührer entfällt.<br />
Um die Verschleppungen von Probenmaterial zu vermeiden, wird zwischen den einzelnen<br />
Bestimmungen ein Reinigungsschritt durchgeführt. Dazu fährt der mit dem<br />
Hochfrequenz-Homogenisierer bestückte Titrierkopf in eine methanolische Lösung<br />
und wird dort durch schnelles Rühren mechanisch gereinigt. Da das Methanol auch<br />
Feuchtigkeit enthalten kann, wird es nach dem Reinigungsschritt trocken titriert und<br />
damit ein Eintrag von Feuchtigkeit in die nächste Probe verhindert.<br />
Am Ende der Bestimmungsserie wird der Inhalt der Probengefässe zur anschliessenden<br />
Entsorgung in einen Kanister abgesaugt.<br />
Genaue Messergebnisse vorprogrammiert<br />
Auch die zur Wasserbestimmung verwendeten Lösemittel (z.B. Methanol oder methanolhaltiges<br />
Lösemittelgemisch) enthalten geringe Mengen an Wasser. Daher erfolgt<br />
vor der eigentlichen Bestimmung eine automatisierte Blindwertbestimmung.<br />
Der Verbrauch an KF-Reagenz durch diese Lösemittel lässt sich durch Bildung des<br />
Mittelwerts aus mehreren Blindwertbestimmungen (in der Regel drei) ermitteln und<br />
muss vom KF-Reagenzverbrauch der Probe abgezogen werden.<br />
Da die Reagenzhersteller nur den ungefähren Titer angeben und dieser sich mit der<br />
Zeit ändert, muss bei volumetrischen Karl-Fischer-Titrationen eine Titerbestimmung<br />
durchgeführt werden. Sie erfolgt automatisiert, indem exakt 4 mL an kommerziell<br />
erhältlichem Wasserstandard mit einem Dosino in ein leeres Probengefäss dosiert<br />
und danach der Reagenzverbrauch durch Titrieren bestimmt wird. Auch hier ist eine<br />
Mehrfachbestimmung zur Mittelwertsbildung notwendig.<br />
Ein Reinigungsschritt ist zwischen den Blindwert- und Titerbestimmungen nicht<br />
er<strong>for</strong>derlich.<br />
Resultate<br />
In unseren Versuchen wurden drei verschiedene Arten von Tabletten mit Wassergehalten<br />
zwischen 1 bis 12% getestet. Obschon sich die Tabletten in Grösse und<br />
Härte unterschieden, gelang es alle Tabletten gleichmässig zu homogenisieren und<br />
reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Die untenstehenden Tabellen zeigen, dass<br />
Applikation: volumetrische Karl-Fischer-Titration<br />
Der schwenkbare Titrierkopf enthält den Hochfrequenz-<br />
Homogenisierer, die Zuleitungen für das Arbeitsmedium<br />
und die Indikatorelektrode. Die Zerkleinerung der Tabletten<br />
und die Wassergehaltsbestimmung erfolgen direkt<br />
im Probengefäss.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 21
Applikation: volumetrische Karl-Fischer-Titration<br />
Wir haben Zeit für alles,<br />
was wir wirklich wollen.<br />
Es sei denn,<br />
wir tun zu viele Dinge,<br />
die wir vermeintlich<br />
müssen.<br />
Peter Hohl<br />
pro Tablettenart – nebst der Blindwert- und Titerbestimmung – jeweils 10 aufeinanderfolgende<br />
Bestimmungen durchgeführt wurden. Die gefundenen Wassergehalte<br />
lagen alle in dem vom Hersteller erwarteten Bereich und entsprachen den Werten,<br />
die vorher mit einem anderen System bestimmt wurden.<br />
Als Arbeitsmedium für die getesteten Tabletten wurde eine Mischung aus «Methanol<br />
dry» (60%), Formamid (39%) und Octanol (1%) verwendet. Nur bei Tablette<br />
Nr. 2 ergaben vorgängige Untersuchungen, dass sich die Zugabe von Formamid<br />
negativ auf die Löslichkeit auswirkt – hier setzte man daher für die Bestimmungen<br />
ausschliesslich Methanol ein.<br />
Tablette Nr. 1<br />
Anzahl Tabletten pro Einwaage: 5<br />
Versuch Nr. 1 Blindwert<br />
[mL]<br />
Titer<br />
[mg/mL]<br />
Wassergehalt<br />
% (w/w)<br />
1.142 5.2851 0.87<br />
1.114 5.3104 0.87<br />
1.120 5.2851 0.88<br />
22 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007<br />
0.87<br />
0.88<br />
0.87<br />
0.88<br />
0.87<br />
0.88<br />
0.87<br />
Mittelwert 1.13 5.29 0.87<br />
Standardabweichung 0.01 0.01 0.01<br />
rel. Standardabweichung % 1.31 0.28 0.59<br />
Tablette Nr. 2<br />
Anzahl Tabletten pro Einwaage: 1<br />
Versuch Nr. 2 Blindwert<br />
[mL]<br />
Titer<br />
[mg/mL]<br />
Wassergehalt<br />
% (w/w)<br />
1.402 5.2966 10.81<br />
1.448 5.2576 10.79<br />
1.380 5.2604 10.68<br />
10.67<br />
10.68<br />
10.63<br />
10.59<br />
10.85<br />
10.61<br />
10.54<br />
Mittelwert 1.41 5.27 10.69<br />
Standardabweichung 0.03 0.02 0.10<br />
rel. Standardabweichung % 2.46 0.41 0.95
Tablette Nr. 3<br />
Anzahl Tabletten pro Einwaage: 5<br />
Versuch Nr. 3 Blindwert<br />
[mL]<br />
Titer<br />
[mg/mL]<br />
Wassergehalt<br />
% (w/w)<br />
0.702 5.3898 3.80<br />
0.698 5.3523 3.86<br />
0.710 5.3667 3.83<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 23<br />
3.84<br />
3.88<br />
3.86<br />
3.88<br />
3.83<br />
3.82<br />
3.79<br />
Mittelwert 0.70 5.37 3.84<br />
Standardabweichung 0.01 0.02 0.03<br />
rel. Standardabweichung % 0.87 0.35 0.81<br />
Linearitätstest<br />
Zur Absicherung der Resultate wurde zusätzlich noch die Linearität der Bestimmungsmethode<br />
überprüft. Der Feststoffstandard Natriumtartrat-2-hydrat wurde in<br />
solchen Mengen in die Probengefässe eingewogen, dass die Wassergehalte etwa<br />
5, 10, 15, 20, 50, 100, 150 und 200 mg betrugen. Durch Auftragen der theoretischen<br />
gegen die experimentell bestimmten Wassergehalte konnte gezeigt werden,<br />
dass die Linearität in diesem Bereich gegeben ist und die Methode erfolgreich angewendet<br />
werden kann.<br />
Experiementell bestimmte<br />
Menge in mg<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
Linearitätstest<br />
r 2 = 0.99993<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250<br />
Theoretische Menge in mg<br />
Applikation: volumetrische Karl-Fischer-Titration<br />
Der Linearitätstest zeigt, dass die experimentell bestimmte<br />
Wassermenge exakt mit der theoretischen<br />
Menge übereinstimmt und ein hervorragendes Bestimmtheitsmass<br />
von r 2 = 0.99993 resultiert.
Applikation: Automation<br />
Vollautomatisierte Bestimmung der Iod-Adsorptionszahl<br />
von Industrieruss<br />
Ein Grossteil des hergestellten Industrierusses wird in<br />
der Reifenherstellung verwendet.<br />
Was ist Industrieruss?<br />
Bereits in der Antike verwendeten Chinesen und Ägypter Russ als Pigment für<br />
Tuschen und Farben. Im 18. Jahrhundert wurde Russ aus Pflanzenölen und Harzen<br />
gewonnen. Heute wird Industrieruss (engl. carbon black) in grossen Mengen durch<br />
Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen (z.B. Teeröl sowie Rückstandsöle aus dem<br />
Crack-Prozess) im so genannten Furnaceruss-Verfahren hergestellt. Industrieruss<br />
besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff. Charakteristische Eigenschaften von Industrieruss<br />
wie die mittlere Grösse der Primärteilchen (Nanopartikel) können durch<br />
kontrollierte Prozessbedingungen gezielt variiert und auf den jeweiligen Verwendungszweck<br />
hin optimiert werden. Mehrere dieser Primärteilchen (Durchmesser im<br />
Nanometerbereich) bilden Aggregate und diese wiederum Agglomerate, die durch<br />
ihre Grösse im Mikrometerbereich, ihre extrem grosse Oberfläche und ihre Farbe<br />
von grau bis tiefschwarz charakterisiert werden können.<br />
In der Gummi- und Reifenindustrie wird Industrieruss schon seit langem als verstärkender<br />
Füllstoff zur Erhöhung der Abriebbeständigkeit beigemischt (Autoreifen,<br />
Dichtungen, Förderbänder).<br />
Dispergierter Industrieruss verlängert die Lebensdauer von Kunststoffen (z.B.<br />
Agrarfolien) indem er sie kostengünstig und effizient vor UV-Strahlung schützt.<br />
Durch Zugabe von Spezialruss kann auch die Leitfähigkeit von Kunststoffen beträchtlich<br />
erhöht werden, wodurch sie sich als antistatische Werkstoffe im Hochspannungs-,<br />
Elektronik- und Verpackungsbereich einsetzen lassen.<br />
Industrieruss wird zudem als Pigment für Farben, Lacke und Toner oder als Elektrodenmaterial<br />
verwendet.<br />
Die Iod-Adsorptionszahl<br />
Je nach Einsatzgebiet müssen die Russpartikel (Agglomerate) eine bestimmte<br />
Grösse bzw. Oberfläche aufweisen – dies er<strong>for</strong>dert eine genaue Überwachung<br />
dieses Parameters. Durch eine titrimetrische Bestimmung kann die Iod-Adsorptionszahl<br />
und somit die Grösse der Oberfläche von Russ ermittelt werden. Die Iod-<br />
Adsorptionszahl sagt aus, wie viel Iod von einer definierten Russmenge adsorbiert<br />
wird. Eine hohe Iod-Adsorptionszahl bedeutet, dass eine grosse Oberfläche<br />
mit hervorragenden Bindemöglichkeiten vorhanden ist, wie sie zum Beispiel bei<br />
der Gummiproduktion für Reifen benötigt wird. Standardtestmethoden für die Iod-<br />
Adsorption sind in der US-Norm ASTM D1510-06a 1 und der ISO-Norm 1304:2006 2<br />
beschrieben.<br />
Zeit raubende manuelle Bestimmung<br />
Bisher erfolgte die Titration zur Bestimmung der Iod-Adsorptionszahl zumeist manuell<br />
und war mit einigen Problemen verbunden. Um genaue Resultate zu erhalten,<br />
müssen die Wartezeiten, in denen das Iod mit dem Russ reagiert, und auch die<br />
Rührgeschwindigkeiten genau eingehalten werden.<br />
Im heutigen Laboralltag lässt sich eine zeitoptimierte Abarbeitung der Russproben<br />
kaum realisieren: Häufig werden neue Proben angeliefert, die vorbereitet werden<br />
müssen und damit den Arbeitsablauf unterbrechen.<br />
Die grösste Schwierigkeit der Bestimmung liegt jedoch im Erkennen des Endpunkts<br />
der Titration: Da der Farbumschlag in einer beinahe schwarzen Lösung erfolgt,<br />
werden verschiedene Labormitarbeiter immer zu unterschiedlichen Ergebnissen<br />
kommen. Die titrimetrische Bestimmungsmethode beinhaltet überdies viele zeitaufwendige<br />
Arbeitsschritte wie das regelmässige Überprüfen des Titers und der<br />
Konzentrationen der verwendeten Reagenzien – nur so können jederzeit genaue<br />
Ergebnisse erhalten werden.<br />
24 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Zeit sparende und kom<strong>for</strong>table Automatisierung<br />
Mit dem «Robotic Iodine Adsorption Analyzer» von <strong>Metrohm</strong> lässt sich die Bestimmung<br />
der Iod-Adsorptionszahl erstmals vollautomatisch durchführen. Das System besteht<br />
aus einem USB Sample Processor 814 mit zwei Türmen und einem Titrando 809. Eine<br />
kombinierte Pt-Ring-Elektrode dient als Indikatorelektrode. Jede Probe wird in ein 75mL-Probengefäss<br />
eingewogen, mit einem Magnetrührer versehen und auf dem Rack<br />
des Autosamplers platziert. Dieses kann insgesamt 24 Probengefässe aufnehmen.<br />
A B<br />
Danach kann die vollautomatische Bestimmung der Iod-Adsorptionszahl gestartet<br />
werden. Die Probe wird zuerst mit Iodlösung versetzt und für eine bestimmte Zeitdauer<br />
gerührt, während der das Iod an der Russoberfläche adsorbieren kann. Anschliessend<br />
werden 10 mL dieser Iod/Russ-Lösung über ein 5-µm-Spritzenfilter (mit Luer-<br />
Lock-Anschluss) in die externe Titrierzelle transferiert und mit Wasser verdünnt.<br />
In der externen Titrierzelle findet die Redoxtitration mit Natriumthiosulfat als Titriermittel<br />
und potentiometrischer Endpunktsdetektion mittels kombinierter Pt-Ring-<br />
Elektrode statt. Zeitgleich wird das Spritzenfilter durch Spülen mit einer Iodlösung<br />
gereinigt und für die nächste Bestimmung vorbereitet.<br />
Die Membranpumpe 823 sowie die Schlauchpumpe 772 können direkt an den<br />
Sample Processor angeschlossen und von diesem kontrolliert werden. Kraftvolle<br />
Spülung der Titrierzelle mit destilliertem Wasser durch die Membranpumpe und<br />
gleichzeitiges Absaugen der Spüllösungen sind mit dieser Kombination ein Kinderspiel.<br />
Steuerung und Datenerfassung erfolgen zentral durch die Metrodata-Software<br />
tiamo. Dank tiamo können mehrere zeitgleich erfolgende komplexe Abläufe<br />
spielend leicht programmiert und automatisiert werden. Durch ausgeklügelte Überwachungsfunktionen<br />
kann zum Beispiel rechtzeitig darauf hingewiesen werden,<br />
wann der Spritzenfilter ausgewechselt werden sollte. Das ganze System wird durch<br />
die zentrale Messdatenverwaltung in der LIMS-kompatiblen, flexibel anpassbaren<br />
Datenbank abgerundet.<br />
Weltweit vertrauen viele renommierte Firmen auf Russ-Analysensysteme von<br />
<strong>Metrohm</strong>, welche nach dem gleichen Prinzip wie die beschriebene Anlage funktionieren.<br />
__________________________<br />
1 ASTM-Norm D1510-06a «Standard test method <strong>for</strong> carbon black – Iodine adsorption number»<br />
2 ISO-Norm 1304:2006 «Rubber compounding ingredients – Carbon black – Determination of iodine<br />
adsorption number»<br />
Applikation: Automation<br />
Die kombinierte Pt-Ring-Elektrode (6.0451.100) mit integriertem<br />
«Long Life»-Silber/Silberchlorid-Bezugssystem<br />
ist eine ideale Indikatorelektrode für Redox- und<br />
Fällungstitrationen bei denen sich der pH-Wert ändert.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 25<br />
A<br />
Ansicht des Systems zur Bestimmung der Iod-Adsorptionszahl:<br />
USB Sample Processor 814 mit zwei Türmen<br />
mit integriertem Reagenzzugabe- und Probenentnahmesystem,<br />
externe Titrierzelle mit Magnetrührer sowie<br />
Titrando 809, Membranpumpe 823 und Schlauchpumpe<br />
772 (Pump Unit).<br />
B<br />
Detailansicht der Köpfe der beiden Arbeitsstationen: Die<br />
linke Arbeitsstation beherbergt das Probenentnahmesystem<br />
mit der speziellen Halterung für Luer-Lock-Spritzenfilter.<br />
Der Kopf der rechten Arbeitsstation dient zur<br />
Zugabe von Iodlösung zur Russprobe.
Kundenreportage: AT&S<br />
AT&S Leoben, Österreich – analytische Prozesskontrolle mittels CVS<br />
Bestimmung von organischen Additiven in sauren Kupferbädern<br />
Die AT&S ist ein Hightech-Unternehmen aus der Steiermark.<br />
In Leoben (Bundesland Steiermark) befindet sich einer<br />
der drei österreichischen Produktionsstandorte der AT&S.<br />
Auch hier werden Analysengeräte von <strong>Metrohm</strong> zur Bad-<br />
Analytik eingesetzt.<br />
Einleitung<br />
Die österreichische AT&S (Austria Technologie & Systemtechnik <strong>AG</strong>) mit Hauptsitz<br />
in Wien ist weltweit einer der leistungsstärksten Leiterplattenproduzenten. AT&S<br />
ist insbesondere im höchsten Technologiesegment, den HDI Microvia Leiterplatten<br />
tätig, welche vor allem in Hand-Held-Applikationen (z.B. in Mobiltelefonen, PDAs<br />
etc.) zum Einsatz kommen. Weitere wichtige Tätigkeitsbereiche sind Leiterplatten<br />
für Autos sowie die Industrie- und Medizintechnik.<br />
Einer der wichtigsten Prozessschritte bei der Herstellung von Leiterplatten ist die<br />
galvanische Erzeugung von sehr dünnen Kupferbeschichtungen. Um eine gleichmässig<br />
hohe Qualität der Kupferabscheidung zu realisieren, ist eine analytische<br />
Prozesskontrolle der Komponenten des Kupferbads unerlässlich.<br />
Wer selbst höchste Qualität der eigenen Produkte, innovative Lösungen, absolute<br />
Kundentreue und besten Service garantiert, <strong>for</strong>dert dies zu Recht auch von seinen<br />
Lieferanten. Das Qualitätsmanagement des österreichischen Konzerns vertraut<br />
deshalb schon seit 1988 einen sehr grossen Teil seiner Aufgaben (30 000 Einzelanalysen/Monat)<br />
den Geräten von <strong>Metrohm</strong> an.<br />
Aufgabenstellung<br />
Um eine optimale Kupferabscheidung zu gewährleisten, müssen die im Kupferbad<br />
eingesetzten organischen Zusätze wie beispielsweise Grundeinebner (Suppressoren)<br />
und Glanzzusätze (Brightener) in sehr engen Konzentrationsbereichen<br />
und einem definierten Verhältnis zueinander vorliegen. Grundeinebner hemmen die<br />
Geschwindigkeit der Metallabscheidung; Glanzzusätze beschleunigen sie. Cyclic<br />
Voltammetric Stripping (CVS) stellt die einzige Möglichkeit dar, die Additive quantitativ<br />
und analog zu ihrer Wirkungsweise im Kupferbad zu bestimmen. CVS wird seit<br />
Ende der 1980er Jahre für diese Anwendung eingesetzt.<br />
Im Jahr 2004 mussten die bei AT&S seit Langem im Einsatz stehenden CVS-Geräte<br />
durch neue ersetzt werden. Da AT&S in der Metall-Spurenanalytik einen <strong>Metrohm</strong><br />
VA Trace Analyzer 746 einsetzt und somit weder <strong>Metrohm</strong> noch Voltammetrie ein<br />
Fremdwort sind, war der Schluss naheliegend, sich mit <strong>Metrohm</strong> in Verbindung zu<br />
setzen um über eine Einsatzmöglichkeit von <strong>Metrohm</strong>-Geräten für die CVS zu diskutieren.<br />
Mit dem VA Computrace 797 kann <strong>Metrohm</strong> ein vielseitiges Analysengerät<br />
für CVS-Bestimmungen anbieten.<br />
26 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Um von AT&S überhaupt in Betracht gezogen werden zu können, musste das<br />
<strong>Metrohm</strong>-CVS-System folgende Voraussetzungen erfüllen:<br />
• Grundeinebnerbestimmung mit Verdünnungstitration (DT)<br />
• Glanzzusatzbestimmung mittels «Modified Linear Approximation Technique»<br />
(MLAT) im CVS-Modus und CPVS-Modus<br />
• Analysenergebnisse, die mit den bisher erhaltenen vergleichbar sind<br />
• Reproduzierbare Messergebnisse<br />
• Robuste Methoden<br />
• Transparente, flexible Software<br />
• Service zu vernünftigen Konditionen<br />
• After Sales Support<br />
• Senkung der laufenden Betriebskosten<br />
Das Analysensystem von <strong>Metrohm</strong> im Überblick<br />
Für die Analyse von Kupferbädern ist der VA Computrace 797 bestens geeignet. Um<br />
noch präzisere Ergebnisse bei kleinerem Aufwand zu erzielen, wurde auf das MVA-12-<br />
System mit Dosing Interface für die automatische Lösungszugabe zurückgegriffen.<br />
Komponenten des MVA-12-Systems (<strong>Metrohm</strong>-VA-System 12) + Dosing Interface:<br />
1 x VA Computrace 797<br />
1 x Dosing Interface 846<br />
7 x Dosino 800<br />
Glossar<br />
Kundenreportage: AT&S<br />
CVS Cyclic Voltammetric Stripping<br />
CPVS Cyclic Pulse Voltammetric Stripping<br />
DT Dilution Titration, Verdünnungstitration<br />
VMS Virgin Makeup Solution, Grundelektrolyt<br />
MLAT Modified Linear Approximation Technique<br />
HDI High-Density Interconnection<br />
PDA Personal Digital Assistant<br />
Das MVA-12-System mit Dosing Interface bietet viel<br />
Kom<strong>for</strong>t bei der Analyse von Kupferbädern.<br />
Der Messkopf des VA Computrace 797 mit (v.l.n.r.) Pt-<br />
Hilfselektrode, Arbeitselektrode (rotierende Pt-Scheibenelektrode)<br />
und Referenzelektrode (Silber/Silberchlorid-<br />
Elektrode).<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 27
Kundenreportage: AT&S<br />
Im zyklischen Voltammogramm lässt sich sehr gut der<br />
Oxidationspeak erkennen, dessen Fläche zur Bestimmung<br />
der Konzentration an Grundeinebner in einem Kupferbad<br />
herangezogen wird.<br />
Methodenbeschreibung<br />
Das zu untersuchende Kupferbad, welches zur Herstellung von Leiterplatten für Mobiltelefone<br />
eingesetzt wird, besteht aus einem Gemisch verschiedener Komponenten.<br />
Mit Hilfe einer jeweils spezifischen Analysentechnik lässt sich der Gehalt dieser<br />
Komponenten im Kupferbad bestimmen (siehe Tabelle).<br />
Messparameter Messmethode<br />
CuSO 4<br />
Titration<br />
H SO 2 4<br />
Titration<br />
Chlorid Titration<br />
Eisen(II) Titration<br />
Eisen(III) Spektroskopie<br />
Grundeinebner CVS<br />
Glanzzusatz CVS<br />
Bestimmung der Konzentration an Grundeinebner mittels DT / CVS<br />
Zur Bestimmung der Konzentration an Grundeinebner in einem sauren Kupferbad<br />
wird die Verdünnungstitration in Verbindung mit der Messtechnik CVS eingesetzt.<br />
Zur Durchführung einer CVS-Bestimmung wird eine definierte Menge an Kupferbad<br />
ohne organische Bestandteile, der Grundelektrolyt (auch VMS = Virgin Makeup Solution<br />
genannt), ins Messgefäss pipettiert und ein zyklisches Voltammogramm aufgezeichnet.<br />
Durch Anlegen eines sich zeitlich ändernden Potentials an der Arbeitselektrode<br />
(Dreiecks-Sweep) wird zuerst Kupfer auf dieser reduktiv abgeschieden<br />
und in einem zweiten Schritt wieder oxidativ aufgelöst. Die dabei erhaltene Fläche<br />
unter dem Auflösepeak (Oxidationspeak) wird ausgewertet und als Startfläche Q 0<br />
für die weitere Berechnung verwendet. Die Zugabe von Grundeinebner verkleinert<br />
diese Fläche. Die Fläche des Oxidationspeaks wird als elektrische Ladung in Coulomb<br />
dargestellt. Zur Aufnahme einer Kalibrierkurve werden der VMS in mehreren<br />
Schritten sehr kleine Mengen an Standardlösung zudosiert (Verdünnungstitration)<br />
und dabei jedes Mal die Fläche unter dem Oxidationspeak bestimmt. Die dabei gemessene<br />
Ladung wird immer kleiner, bis Sie einen bestimmten Prozentsatz des ursprünglichen<br />
Werts Q 0 erreicht und man die Zugabe von Standardlösung beendet.<br />
Die gleiche Prozedur wiederholt man mit neuer VMS im eigentlichen Bestimmungsschritt<br />
durch Zugabe von Badprobe.<br />
Mit Hilfe der Resultate aus den beiden Verdünnungstitrationen lässt sich die Konzentration<br />
an Grundeinebner in der Badprobe berechnen.<br />
28 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Bestimmung der Konzentration an Glanzzusatz mittels MLAT / CPVS<br />
Um die Konzentration an Glanzzusatz in einem sauren Kupferbad zu bestimmen,<br />
wird dessen charakteristische Eigenschaft ausgewertet, den Auflösepeak zu erhöhen.<br />
Dabei kommt die MLAT-Kalibriertechnik in Kombination mit der Messtechnik<br />
CPVS zum Einsatz.<br />
Zur Durchführung einer Bestimmung wird eine definierte Menge an Kupferbad<br />
ohne organische Bestandteile (VMS) ins Messgefäss pipettiert und mit Grundeinebnerkonzentrat<br />
gesättigt. Man nennt dieses Gemisch «Interceptlösung». Danach<br />
wird mittels CPVS ein Chronoamperogramm aufgezeichnet. Die dabei erhaltene<br />
Fläche unter dem Oxidationspeak wird ausgewertet und als Interceptwert verwendet.<br />
Zur Interceptlösung wird eine bestimmte Menge Badprobe pipettiert und wiederum<br />
ein Chronamperogramm aufgezeichnet. Der in der Badprobe enthaltene Glanzzusatz<br />
vergrössert den Oxidationspeak. Gefolgt von zwei Additionen von reinen<br />
Glanzzusatzstandardlösungen kann aus den so gewonnen Daten mit Hilfe des Stan-<br />
dardaddtionsverfahren und einer linearen Regression (MLAT-Kalibriertechnik) die<br />
Konzentration an Glanzzusatz in der Badprobe berechnet werden.<br />
Fazit<br />
Im Jahre 2004 wurde im Chemielabor der AT&S das erste und ein Jahr später das<br />
zweite System basierend auf VA Computrace 797 in Betrieb genommen. Der Einsatz<br />
der beiden Messsysteme, die im 4-Schichtbetrieb rund um die Uhr betrieben<br />
werden, erlaubt eine lückenlose Prozessüberwachung der organischen Additive in<br />
den Kupferelektrolyten. Die einfach zu bedienende Software, die jeden einzelnen<br />
Messpunkt einer Messung dokumentiert, ermöglicht erstmals den Nachvollzug der<br />
einzelnen Abläufe während der Analyse. Mit dem Dosino 800 gestaltet sich der Umgang<br />
mit den schwefelsäurehaltigen Lösungen einfach, flexibel und sicher.<br />
Nicht zuletzt wird der prompte Service durch das kompetente Personal von<br />
<strong>Metrohm</strong> (Inula) schon seit vielen Jahren sehr geschätzt. So kann neben Titration,<br />
KF-Titration, Voltammetrie nun auch die CVS-Analytik mit einem <strong>Metrohm</strong>-<br />
Gerät zur Zufriedenheit der Anwender wie der Laborverantwortlichen durchgeführt<br />
werden.<br />
In<strong>for</strong>mationen zum Autor<br />
Wir danken Herrn Dipl. Ing. Gerhard Haiden, dem Leiter der AT&S-Betriebslabors<br />
am Standort Leoben, sehr herzlich für die Erlaubnis, diese Applikation in der <strong>Metrohm</strong><br />
In<strong>for</strong>mation zu beschreiben.<br />
Kundenreportage: AT&S<br />
Herr Andreas Siberl untersucht eine Badprobe mit dem<br />
VA Computrace 797. Im Vordergrund lassen sich sehr<br />
gut die Dosinos erkennen, mit denen die automatische<br />
Lösungszugabe erfolgt.<br />
Einen Vorsprung<br />
im Leben hat,<br />
wer da anpackt,<br />
wo die anderen erst<br />
einmal reden.<br />
John F. Kennedy<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 29
Tipps aus der Praxis<br />
Tipps für den Umgang mit der Solvotrode<br />
<strong>Metrohm</strong> bietet ein breites Sortiment an kombinierten<br />
pH-Elektroden an und berät Sie gerne bei der richtigen<br />
Auswahl.<br />
Referenzelektrode<br />
Einfüllöffnung<br />
Lösbares Schliffdiaphragma<br />
pH-empfindliche Glasmembran<br />
Die Solvotrode ist die kombinierte pH-Glaselektrode für<br />
Titrationen in nichtwässrigen Medien.<br />
Die Videos auf der neuen Metrosensor-DVD zeigen Ihnen Schritt für Schritt,<br />
wie Sie die Lebensdauer Ihrer <strong>Metrohm</strong>-Elektroden verlängern und stets<br />
präzise Messergebnisse erzielen können. Mehr zu dieser DVD erfahren Sie<br />
im Beitrag «Metrosensor-DVD» dieser <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation.<br />
Ansprechverhalten zählt!<br />
Je nach Anwendung werden an eine kombinierte pH-Glaselektrode (z.B. Solvotrode)<br />
unterschiedliche An<strong>for</strong>derungen gestellt. Dabei sind Ansprechzeit/Einstellzeit, Temperaturbeständigkeit,<br />
chemische Stabilität, Form, Grösse und elektrische Eigenschaften<br />
der Elektrode in Betracht zu ziehen. Bei Säure-Base-Titrationen gibt das Ansprechverhalten<br />
Aufschluss darüber, wie schnell eine Elektrode auf die pH-Änderung der Messlösung<br />
reagiert und wieder einen stabilen Messwert erreicht. Das Ansprechverhalten<br />
ist in erster Linie vom ungehinderten Kontakt des Bezugselektrodenelektrolyten mit der<br />
Probenlösung abhängig. Es wird aber auch durch die Zusammensetzung der pH-empfindlichen<br />
Glasmembran der Messelektrode und durch die Lagerung beeinflusst. Je länger<br />
die Elektrode in wässriger Lösung aufbewahrt wird, desto dicker wird die äussere<br />
Quellschicht, in welche sich Protonen sowie in sehr geringem Masse auch Alkaliionen<br />
einlagern können (z.B. Natrium- und Kaliumionen, welche bei pH-Werten ab 11...12<br />
zum Alkalifehler führen). Je dicker die Quellschicht, desto grösser wird die Einstellzeit<br />
und desto schlechter das Ansprechverhalten der Glasmembran. Lange Einstellzeiten resultieren<br />
auch bei übermässiger Dehydratisierung der Quellschicht, zum Beispiel durch<br />
Austrocknen der Elektrode während falscher Lagerung oder Titration in wasserfreien<br />
Lösungsmitteln. Um jederzeit verlässliche Ergebnisse zu erhalten, müssen pH-Elektroden<br />
in regelmässigen Abständen auf ihr Ansprechverhalten überprüft werden.<br />
Durch die Wahl der richtigen pH-Elektrode – und damit des optimalen Diaphragmatyps<br />
– kann der Reinigungs- und Wartungsaufwand erheblich verringert werden.<br />
Ursache der häufigsten Messprobleme ist die Kontamination des Diaphragmas der<br />
Bezugselektrode. Bei pH-Elektroden liegt deshalb das Hauptaugenmerk der Wartungsarbeiten<br />
beim Diaphragma und erst in zweiter Linie bei der pH-Membran. Da<br />
letztere zudem sehr empfindlich ist, sollte im Zweifelsfall zuerst die Bezugselektrode<br />
und erst danach die Messelektrode gereinigt/regeneriert werden.<br />
Solvotrode für nichtwässrige Medien<br />
Die Solvotrode ist prädestiniert für Säure-Base-Titrationen in nichtwässrigen Medien<br />
wie Ölen, Dimethyl<strong>for</strong>mamid, Ethanol, Eisessig, Isopropanol. Sie lässt sich beispielsweise<br />
in der pharmazeutischen Industrie bei der Titration von Aminosäuren oder<br />
Aminohydrochloriden in nichtwässrigen Medien, in der petrochemischen Industrie bei<br />
der Bestimmung von Säuren- oder Basenzahlen in Rohölprodukten oder in der Lebensmittelindustrie<br />
zur Ermittlung von Verseifungs- oder Hydoxylzahlen einsetzen.<br />
Sie besitzt ein robustes Schliffdiaphragma aus PCTFE (Polychlortrifluorethylen), das<br />
einen konstanten Ausfluss des Elektrolyten (i.d.R. 2 mol/L LiCl in Ethanol) garantiert<br />
und problemlos zu reinigen ist. Zusammen mit der elektrischen Abschirmung der Messelektrode<br />
werden so Störungen durch statische Elektrizität weitgehend verhindert und<br />
rauscharme Titrationskurven erhalten. In schlecht leitenden organischen Lösungsmitteln<br />
besitzt die Solvotrode ein schnelles Ansprechverhalten und liefert stabile Messwerte.<br />
Grundsätzliches zum Umgang mit der Solvotrode<br />
Damit Ihre Solvotrode lange hält, sich aufwendige Regenerierungsschritte vermeiden<br />
lassen und Sie stets präzise Messergebnisse erzielen, gilt es vor, während und<br />
nach der Titration einige wenige Grundsätze zu beachten. Diese basieren auf den<br />
physikalisch-chemischen Eigenschaften der Solvotrode und den oben erwähnten<br />
An<strong>for</strong>derungen an fehlerfreie Messwerte.<br />
30 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Vorbereitung der Solvotrode auf die Titration<br />
• Tauchen Sie die pH-empfindliche Glasmembran (nicht aber das Schliffdiaphragma)<br />
für eine Minute zum Aufquellen in destilliertes Wasser ein.<br />
• Öffnen Sie danach die Einfüllöffnung für den Elektrolyten.<br />
• Heben Sie die ringförmige Hülse des Schliffdiaphragmas leicht an und<br />
lassen Sie ein bisschen Elektrolyt ausfliessen. Schieben Sie die Hülse<br />
wieder vorsichtig an ihren ursprünglichen Platz ohne dabei übermässigen<br />
Druck auszuüben.<br />
• Spülen Sie die Solvotrode mit destilliertem Wasser ab, ohne dass dabei<br />
Wasser ins Innere gelangt.<br />
• Füllen Sie den Elektrolyten der Bezugselektrode wieder auf das vorgesehene<br />
Niveau auf.<br />
• Spülen Sie die Solvotrode unmittelbar vor der Titration mit demjenigen Lösungsmittel<br />
ab, das auch zum Lösen der zu titrierenden Substanz dient.<br />
Zwischen den Titrationen<br />
• Spülen Sie die Solvotrode mit demjenigen Lösungsmittel ab, das auch<br />
zum Lösen der zu titrierenden Substanz dient.<br />
• Spülen Sie die Solvotrode mit destilliertem Wasser ab.<br />
• Überprüfen Sie, ob das Schliffdiaphragma verstopft ist, d.h. sich Ablagerungen<br />
im Schliff erkennen lassen.<br />
• Spülen Sie die Solvotrode erneut mit dem für die Titration verwendeten<br />
Lösungsmittel ab.<br />
Die Quellschicht der pH-empfindlichen Membran muss intakt sein. Nichtwässrige<br />
Lösungsmittel dehydratisieren die Glasmembran, wodurch zunehmend<br />
längere Ansprechzeiten und flachere Titrationskurven erhalten<br />
werden, das heisst die pH-Sprünge sind weniger ausgeprägt. Präzision<br />
und Reproduzierbarkeit der Resultate nehmen ab. Bei Bedarf können die<br />
oben beschriebenen Schritte zur Vorbereitung der Solvotrode auf die Titration<br />
jederzeit auch zwischen den Titrationen wiederholt werden.<br />
Reinigung nach Beendigung der Titration<br />
• Lockern Sie die ringförmige Hülse des Schliffdiaphragmas der Solvotrode.<br />
• Entfernen Sie die durch Ihre Proben verursachten Verunreinigungen der<br />
Solvotrode mit einem dafür geeigneten Lösungsmittel.<br />
• Spülen Sie die Solvotrode mit destilliertem Wasser ab.<br />
• Füllen Sie den Elektrolyten der Bezugselektrode wieder auf das vorgesehene<br />
Niveau auf.<br />
Sowohl Titrationen in ausgeprägt wasserfreien Lösungsmitteln als auch<br />
lange Lagerzeiten können dazu führen, dass die Schliffhülse festsitzt.<br />
In diesem Fall sollten Sie das Schliffdiaphragma für etwa eine Minute<br />
in heisses Wasser tauchen, bevor Sie nochmals ganz vorsichtig versuchen,<br />
die Hülse zu lockern.<br />
Lagerung der Solvotrode<br />
Längere Lagerzeiten über mehrere Tage:<br />
• Schliessen Sie die Einfüllöffnung für den Elektrolyten der Bezugselektrode.<br />
• Lagern Sie die Elektrode im entsprechenden Bezugselektrolyten.<br />
Kürzere Lagerzeiten:<br />
• Schliessen Sie die Einfüllöffnung für den Elektrolyten der Bezugselektrode.<br />
• Lassen Sie nur die pH-empfindliche Glasmembran (aber nicht das<br />
Schliffdiaphragma) in destilliertes Wasser eintauchen.<br />
Unser Tipp: PACs<br />
erleichtern Ihre Arbeit<br />
Tipps aus der Praxis<br />
Die potentiometrischen Applikationssammlungen<br />
«PACs» von <strong>Metrohm</strong><br />
erleichtern Ihnen die titrimetrische<br />
Analyse Ihrer Produkte. Übersichtlich<br />
und verständlich wird Ihnen das notwendige<br />
Know-how für die Durchführung<br />
der gebräuchlichsten titrimetrischen<br />
Bestimmungen Ihrer Branche<br />
vermittelt. Die massgeschneiderten<br />
Pakete bestehen aus einer Applika-<br />
tionssammlung (gedruckt und als PDF-<br />
Dateien), basierend auf den neusten<br />
Normen, sowie einer Methoden-Speicherkarte<br />
mit den kompletten Parametersätzen<br />
für die Konfigurierung Ihres<br />
Titrinos/Titrandos und die Auswertung<br />
der Analysenresultate.<br />
Unter www.metrohm.com/products/<br />
titration.html erfahren Sie, welche PACs<br />
und Elektroden wir für Ihre Branche anbieten.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 31
Tipps aus der Praxis<br />
Vielseitig einsetzbares, handliches Diagnosegerät<br />
Der kalibrierte Messwertgeber 767 für Ihr Labor<br />
Der kalibrierte Messwertgeber 767 prüft die Präzision<br />
Ihrer Messinstrumente und deckt Probleme mit Elektroden,<br />
Elektrodenkabeln oder dem Messwertverstärker zuverlässig<br />
auf.<br />
Nur die Sache ist verloren,<br />
die man aufgibt.<br />
Ernst von Feuchtersleben<br />
Sicher haben Sie auch schon an der Funktionsfähigkeit eines Analysengeräts oder<br />
der Richtigkeit eines Messwerts gezweifelt. In den meisten Fällen liegt die Ursache<br />
aber nicht in der Elektronik des Messgeräts, sondern hat mit externen Faktoren wie<br />
beispielsweise Elektrodenproblemen oder Störungen durch chemische Prozesse zu<br />
tun. Die vom kalibrierten Messwertgeber 767 gelieferten Referenzwerte schaffen<br />
rasch und unkompliziert Klarheit über den Zustand des Messgeräts, der verwendeten<br />
Elektroden und der Kabelverbindungen. Mit Hilfe der Testergebnisse können<br />
Sie die Ursache des Problems meistens selbst beheben (z.B. Austausch des Elektrodenkabels)<br />
ohne den Reparaturservice in Anspruch zu nehmen. Der kalibrierte<br />
Messwertgeber 767 kann für potentiometrische Titratoren, pH-Meter, KF-Geräte,<br />
Konduktometer und Rancimaten eingesetzt werden – er sollte auch in Ihrem Labor<br />
nicht fehlen.<br />
Die Einsatzmöglichkeiten des kalibrierten Messwertgebers 767<br />
auf einen Blick:<br />
• Titratoren und pH-Meter – der 767 liefert ein definiertes mV-<br />
oder pH-Signal.<br />
• Konduktometer – der 767 liefert korrekte Widerstandswerte zur<br />
Leitfähigkeitskontrolle.<br />
• Rancimat – mit dem 767 lässt sich jeder Messkanal einzeln prüfen.<br />
• Temperaturfühler – einfach den 767 anstelle der Temperaturfühler Pt 100<br />
oder Pt 1000 anschliessen.<br />
• Fehlerhafte Kabel und Kontaktprobleme – der 767 hilft Defekte rasch<br />
zu erkennen.<br />
• Polarisationsstrom (I pol ) oder Polarisationsspannung ( U pol ) – mit dem<br />
767 ermitteln Sie zuverlässig mögliche Fehlerquellen.<br />
Der Messwertgeber 767 ist äusserst einfach zu handhaben und flexibel einsetzbar.<br />
Er wird anstelle des Sensors am zu kontrollierenden Gerät angeschlossen und<br />
bietet Ihnen so die Möglichkeit, Ihr Messgerät innerhalb des normalen Vorgehens<br />
und damit innerhalb ausgearbeiteter Methoden zu überprüfen. Dies hat den Vorteil,<br />
dass die Bedienungsabläufe und die verwendeten Methoden ebenfalls einer Prüfung<br />
unterzogen werden. Eine Solarzelle versorgt den Messwertgebers 767 mit Energie,<br />
wodurch eine umständliche Verkabelung entfällt und Sie zudem keine teuren<br />
Batterien benötigen.<br />
Der kalibrierte Messwertgeber eignet sich auch hervorragend für die periodische<br />
Überprüfung Ihrer Messgeräte im Rahmen der Qualitätssicherung.<br />
32 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
www.metrohm-processlab.com<br />
I o n e n a n a l y t i k<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 33<br />
????<br />
Tipps aus der Praxis<br />
Umfassende<br />
Überwachung von<br />
Prozessparametern<br />
• Leicht zu bedienen<br />
• Robustes und kompaktes Design<br />
• Vom Marktführer in der Ionenanalytik<br />
Titration • Ionenchromatographie • VA-Spurenanalytik • ProcessLab • Automation<br />
Ecknauer+Schoch ASW
Neue <strong>Metrohm</strong>-Publikation<br />
Neue <strong>Metrohm</strong>-Publikation<br />
Monograph<br />
Air Monitoring<br />
by Ion <strong>Chromatography</strong><br />
Dr. Markus Läubli<br />
Deepak Parab<br />
Dr. Kai Henning Viehweger<br />
Dr. Markus Läubli<br />
Deepak Parab<br />
Dr. Kai Henning Viehweger<br />
Air Monitoring by Ion <strong>Chromatography</strong><br />
A literature reference book <strong>for</strong> different types of air analysis using <strong>Metrohm</strong> Ion<br />
<strong>Chromatography</strong> instrumentation<br />
<strong>Metrohm</strong> Monograph no. 8.035.5003 (English)<br />
<strong>Metrohm</strong> Ltd., Herisau, 2006, 122 pages<br />
From the preface<br />
Air consists of about 78.1% nitrogen, 20.9% oxygen, 0.9% argon, 0.04% carbon<br />
dioxide plus several trace gases. A human being can live <strong>for</strong> approximately five minutes<br />
without a supply of air. Compared with water and food this is a very short time.<br />
Five minutes – this time span indicates just how important air is <strong>for</strong> our daily life and<br />
survival. Whereas in previous years particular attention has been given to water in<br />
environmental analysis, today the quality of the air is becoming the focus of scientific<br />
work and statutory regulations. As far as water analysis is concerned, the US<br />
EPA has published an extensive catalog on this topic.<br />
It is not only the effects of air constituents on humans that is of interest, but also<br />
their effects on industrial production processes, <strong>for</strong> example in the pharmaceutical<br />
and semiconductor industries.<br />
With respect to the range of analytical methods available, the air analysis sector<br />
is still virtually in its infancy. This might be due to the fact that many analytes can<br />
only be determined in solution and must there<strong>for</strong>e be transferred from the gaseous<br />
to the liquid phase be<strong>for</strong>e analysis. This means that air analysis has to differentiate<br />
between gases, aerosols and particles of different sizes.<br />
This monograph describes the use of ion chromatography as the analytical technique<br />
<strong>for</strong> air monitoring. Accordingly it is primarily concerned with ionic species, i.e.<br />
anions and cations. Particular attention has been given to sampling and the separation<br />
into particulate and gaseous phases. Methods are presented <strong>for</strong> transferring<br />
aerosol samples to the <strong>IC</strong> system in ways that are both quantitatively and qualitatively<br />
correct.<br />
Ion chromatography is a powerful technique that allows to obtain precise in<strong>for</strong>mation<br />
about air components. This knowledge in turn allows to explain atmospheric<br />
processes and take measures aimed at improving air quality.<br />
From the contents<br />
Foreword<br />
List of reference titles<br />
Literature references with abstracts, instrumentation used and ions determined<br />
Author index<br />
This monograph is available in English. Just ask your local <strong>Metrohm</strong> distributor <strong>for</strong><br />
a free copy.<br />
34 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Metrosensor-DVD<br />
Das 1 x 1 der Elektrodenpflege auf DVD<br />
Wie lagere ich meine Metallelektroden fachgerecht? Meine pH-Glaselektrode ist verschmutzt,<br />
was nun? Wie tausche ich den Elektrolyten einer Referenzelektrode aus?<br />
Muss ich meine ionenselektive Elektrode vor jeder Messung konditionieren?<br />
Der «Metrosensor Maintenance Guide» auf DVD beantwortet Ihnen all diese und<br />
noch viele weitere Fragen zur Pflege und Wartung Ihrer Metrosensoren.<br />
Schritt für Schritt wird Ihnen die Handhabung und Wartung Ihrer Elektrode anhand<br />
kurzer, anschaulicher Videosequenzen vorgeführt. Es stehen 12 verschiedene<br />
Sprachvarianten zur Verfügung. Die DVD ist in sechs Hauptkapitel und zahlreiche<br />
Unterkapitel gegliedert, die sich einzeln abspielen lassen:<br />
1 Kombinierte pH-Glaselektroden<br />
2 Metallelektroden und Elektroden für die Karl-Fischer-Titration<br />
3 Elektroden für die Tensidtitration<br />
4 Ionenselektive Elektroden<br />
5 Referenzelektroden<br />
6 Leitfähigkeitsmesszellen<br />
Keine Fehlmessungen mehr!<br />
Ab so<strong>for</strong>t gehören Fehlmessungen aufgrund falscher Reinigung oder Lagerung Ihrer<br />
Elektroden der Vergangenheit an. Damit sparen Sie eine Menge Zeit! Die DVD eignet<br />
sich auch bestens für die Einweisung Ihrer neuen Mitarbeiter/innen.<br />
Weitere Vorteile:<br />
• Alle Ihre Elektroden sind innert kürzester Zeit einsatzbereit<br />
• Sie erhalten stets präzise Messergebnisse<br />
• Unsicherheiten im Umgang mit Elektroden gehören der Vergangenheit an<br />
Bestellen Sie Ihr persönliches Exemplar<br />
Ihr lokaler <strong>Metrohm</strong>-Vertreter überreicht Ihnen gerne Ihr persönliches Exemplar der<br />
Metrosensor-DVD. Dann sind Sie nur noch vier Schritte von der optimalen Handhabung<br />
Ihrer Elektrode entfernt:<br />
1 DVD ins Laufwerk einlegen<br />
2 Gewünschte Sprache wählen<br />
3 Gewünschtes Kapitel wählen<br />
4 Gezeigte Handhabung nachvollziehen<br />
Die DVD läuft auf jedem mit einem DVD-Laufwerk ausgerüsteten PC (eine Soundkarte<br />
ist nicht zwingend er<strong>for</strong>derlich); Sie können sich also jederzeit die in<strong>for</strong>mativen<br />
Pflege- und Wartungsanleitungen ansehen.<br />
Wir bedanken uns für Ihr Vertrauen in unsere Elektroden und freuen uns, dass wir<br />
Ihnen die Laborarbeit mit der Metrosensor-DVD erleichtern können.<br />
Metrosensor-DVD<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 35
Die Buchecke<br />
Die Buchecke<br />
From the contents<br />
Part I: Identifications<br />
• Precipitation in identifications<br />
• Color reactions in identifications<br />
• Tests<br />
Part II: Limit tests<br />
• Precipitation in limit tests<br />
• Color reactions in limit tests<br />
• Tests<br />
Tests from part I covering:<br />
Acetates, acetyl, alkaloids, aluminium, primary<br />
aromatic amines, ammonium salts, ammonium<br />
salts and salts of volatile bases, antimony,<br />
arsenic, non-nitrogen substituted barbiturates,<br />
benzoates, bismuth, bromides, calcium, carbonates<br />
and bicarbonates, chlorides, citrates,<br />
esters, iodides, iron, lactates, lead, magnesium,<br />
mercury, nitrates, phosphates, potassium,<br />
salicylates, silver, sodium, sulfates, tartrates,<br />
xanthines, zinc.<br />
Tests from part II covering:<br />
Ammonium, arsenic, calcium, chlorides, fluorides,<br />
magnesium, magnesium and alkalineearth<br />
metals, heavy metals, iron, phosphates,<br />
potassium, sulfates, sulfated ash, total ash,<br />
free <strong>for</strong>maldehyde, alkaline impurities in fatty<br />
oils.<br />
Ole Pedersen<br />
Pharmaceutical Chemical Analysis<br />
Methods <strong>for</strong> Identification and Limit Tests<br />
CRC Press, January 2006, 176 p., hardcover<br />
ISBN* 978-0-8493-1978-5<br />
In brief<br />
In his book, Ole Pedersen explores the analytical principles behind the standard<br />
tests listed in the European Pharmacopoeia and discusses the purpose of the tests,<br />
the chemistry involved and how to avoid pitfalls. Approximately 200 illustrations as<br />
well as a large amount of chemical equations are displayed leading to a better understanding<br />
of the concepts covered in the text. The in<strong>for</strong>mation presented is referenced<br />
easily allowing further investigations.<br />
From the Introduction<br />
The European Pharmacopoeia tests (industry standard tests <strong>for</strong> certain groups of<br />
ingredients and excipients) put QC/QA chemists in the position of using chemical<br />
methods based on analytical principles that have largely been abandoned by modern<br />
analytical chemistry and are a limited part of the curriculum <strong>for</strong> the newly trained,<br />
very instrumentally oriented analytical chemist. But strict regulatory requirements<br />
and economic pressures make the pharmaceutical industry understandably reluctant<br />
to replace a test that is simple, cheap and per<strong>for</strong>ms well with expensive, unvalidated<br />
instrumental techniques.<br />
Many of the monographs in the European Pharmacopiea do not describe the tests<br />
in full, but reference general methods based on test-tube chemistry that is typically<br />
very old. When a test fails, you need to know what went wrong, how it can be fixed<br />
and how to convince QC/QA that the tested material is okay. All this has to be done<br />
in the space of just a few days. There<strong>for</strong>e, little time to dig out the relevant scientific<br />
literature remains. As this literature is often so old, it doesn‘t show up in an electronic<br />
search, costing you even more time obtaining it.<br />
About the book<br />
«Pharmaceutical Chemical Analysis: Methods <strong>for</strong> Limit Tests and Identifications»<br />
explains the purpose of these older tests, the chemistry involved and hazards to<br />
avoid, thus making this knowledge easily accessible and directly applicable to work<br />
in the lab. Organized into two sections, the book covers the identification of ions and<br />
functional groups as well as limit tests. Each section includes two general chapters<br />
that cover subjects relevant to all the pharmacopoeial identification/limit test and<br />
then goes on to describe the individual tests in chapters organized and named as<br />
they appear in the European Pharmacopoeia. Each chapter begins with a short discussion<br />
on the purpose and rationale of the tests, followed by a review of the physical<br />
and chemical characters of the target ion or compound. The author describes<br />
the chemical background and logic of the individual procedural steps of the test with<br />
<strong>for</strong>mulas and reactions and provides tips on the strengths and weaknesses of these<br />
techniques in terms of specificity, ruggedness and potential procedural pitfalls.<br />
This book is providing you an in-depth understanding of the principles behind the<br />
European Pharmacopoeia tests and explains how to use them, saving you valuable<br />
production time.<br />
* To increase the numbering capacity of the ISBN system the length of the ISBN number changed from 10<br />
to 13 digits on 1 January 2007. For additional in<strong>for</strong>mation consult www.isbn-international.org.<br />
36 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Joseph Wang<br />
Analytical Electrochemistry<br />
Wiley-VCH, June 2006, third edition, 272 p., hardcover<br />
ISBN* 978-0-471-67879-3<br />
About the book<br />
The greatly expanded third edition continues to provide readers with a complete<br />
panorama of electroanalytical techniques and devices, offering a balance between<br />
voltammetric and potentiometric techniques. Emphasizing electroanalysis rather<br />
than physical electrochemistry, readers gain a deep understanding of the fundamentals<br />
of electrode reactions and electrochemical methods. Moreover, readers learn to<br />
apply their knowledge and skills acquired to solve real-world analytical problems.<br />
Given the rapid pace of discovery and growth of new applications in the field, this<br />
text is essential <strong>for</strong> understanding the latest advances in methodologies, sensors,<br />
detectors and microchips.<br />
Six in<strong>for</strong>mative chapters are waiting <strong>for</strong> you<br />
• Introduction to fundamental aspects of electrode reactions and the structure of<br />
the interfacial region<br />
• Study of electrode reactions and high-resolution surface characterization,<br />
using techniques ranging from cyclic voltammetry to methods involving scanning<br />
probe microscopy<br />
• Overview of modern finite-current controlled-potential techniques<br />
• Presentation of electrochemical instrumentation and electrode materials, including<br />
modified electrodes and ultramicroelectrodes<br />
• Description of the principles of potentiometric measurements and various classes<br />
of ion selective electrodes<br />
• Exploration of the growing field of chemical sensors, including biosensors, gas<br />
sensors, microchip devices and sensor arrays<br />
Newly added in<strong>for</strong>mation since the second edition<br />
Among the new topics covered, readers discover DNA biosensors, impedance spectroscopy,<br />
detection in capillary electrophoresis, diamond electrodes, carbon-nanotube<br />
and nanoparticle-based arrays and devices, large-amplitude AC voltammetry,<br />
solid-state ion-selective electrodes, ion-selective electrodes <strong>for</strong> trace analysis as<br />
well as lab-on-a-chip devices. New figures, worked examples and end-of-chapter<br />
questions have also been added to this edition.<br />
Who can profit from this book?<br />
This book is recommended <strong>for</strong> graduate-level courses in electroanalytical chemistry<br />
and as a supplement <strong>for</strong> upper-level undergraduate courses in instrumental analysis.<br />
The text also meets the reference needs <strong>for</strong> any industry, government or academic<br />
laboratory engaged in electroanalysis and biosensors.<br />
About the author<br />
Dr. Joseph Wang is Director of the Center <strong>for</strong> Bioelectronics and Biosensors at<br />
the Biodesign Institute and Professor in the Departments of Chemical & Materials<br />
Engineering and Chemistry & Biochemistry at Arizona State University. Dr. Wang has<br />
authored six books and more than 680 research papers. He holds fifteen patents and<br />
received the American Chemical Society‘s Award in Chemical Instrumentation and<br />
the Heyrovsky Medal.<br />
* To increase the numbering capacity of the ISBN system the length of the ISBN number changed from 10<br />
to 13 digits on 1 January 2007. For additional in<strong>for</strong>mation consult www.isbn-international.org.<br />
From the contents<br />
Fundamental concepts<br />
Die Buchecke<br />
Study of electrode reactions and interfacial<br />
properties<br />
Controlled-potential techniques<br />
Practical considerations<br />
Potentiometry<br />
Electrochemical sensors<br />
Keywords<br />
Electroanalysis<br />
Faradaic processes<br />
Electrical double layer<br />
Instrumentation<br />
Methodology<br />
Oxygen influence<br />
AC voltammetry<br />
Pulse voltammetry<br />
Cyclic voltammetry<br />
Stripping techniques<br />
Polarography<br />
Chronoamperometry<br />
Potentiometry<br />
Working electrodes<br />
Ion-selective electrodes<br />
Biosensors<br />
Gas sensors<br />
Solid-state devices<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 37
Literatur-Referate<br />
Literatur-Referate<br />
Wir freuen uns, Ihnen diesen Literaturdienst anbieten zu können. Wir sind aber nicht in der Lage, Ihnen Fotokopien der Originalarbeiten<br />
zur Verfügung zu stellen. Dies ist schon aus urheberrechtlichen Gründen nicht möglich. Wir bitten Sie, sich bei Bedarf<br />
mit der nächsten Universitätsbibliothek in Verbindung zu setzen, wo das Gewünschte üblicherweise zu günstigen Bedingungen<br />
erhältlich ist.<br />
Literatur-Referate potentiometrische Titration<br />
• Potentiometric investigation of acid-base equilibria of two new<br />
pyrimidine derivatives in various methanol-water media<br />
Hasan Kiliç and Birol Er<br />
The acid-base properties of 1-amino-5-benzoyl-4-phenyl-1H-pyrimidine-2-one<br />
(L 1 ) and 1-amino-5-benzoyl-4-phenyl-1H-pyrimidine-2thione<br />
(L 2 ) were investigated potentiometrically at an ionic strength of<br />
0.10M(LiCl) in 19.8, 33.6 and 55.9% (v/v) methanol-water mixtures at<br />
25.0±0.1 °C. The apparent dissociation constants (p K ) were calcu-<br />
s a<br />
lated <strong>for</strong> the di-protonated <strong>for</strong>m (L1 +2 2 +2 H and L H2 ) of pyrimidine bases<br />
2<br />
(using the software package TITFIT), which were then extrapolated to<br />
pure water to derive the dissociation constants in aqueous solution<br />
(pK ). The aqueous pK constants were found to be: L a a 1 , pK = 3.76<br />
a1<br />
and pK = 6.95; L a2 2 , pK = 3.57 and pK = 6.90. At pH ≤ 2.00, the<br />
a1 a1<br />
dominant species in solution were the protonated <strong>for</strong>m of the amino<br />
group substituted at the 1-position, while at a pH around 5.00, they<br />
were the protonated <strong>for</strong>m of the pyrimidine ring nitrogen at the 3-position.<br />
An effect of intramolecular hydrogen bonding on the p K values<br />
s a<br />
was observed with L1 but not L2 . The effects of molecular structure<br />
and solvent medium on the p K values are also discussed.<br />
s a<br />
J. Serb. Chem. Soc. 71 (2006) 43–54<br />
Literatur-Referate Karl-Fischer-Titration<br />
• Ternary liquid-liquid(-liquid) equilibria of aniline + cyclohexylamine<br />
+ water, aniline + cyclohexylamine + octane, aniline + water +<br />
toluene and aniline + water + octane<br />
Andreas Grenner, Mandy Klauck, René Meinhardt, Roland Schumann<br />
and Jürgen Schmelzer<br />
Four ternary liquid-liquid(-liquid) equilibria in the systems aniline +<br />
cyclohexylamine (CHA) + water, aniline + CHA + octane, aniline<br />
+ water + octane and aniline + water + toluene under atmospheric<br />
pressure at 298.15 and 333.15 K are reported. The measurements<br />
were carried out by turbidity titration, gas-liquid chromatography analyses,<br />
Karl Fischer titration and potentiometric titration. Predictions of<br />
the NRTL and UNIQUAC Gibbs energy models are shown based only<br />
on binary parameters of simultaneous fitting of available vapor-liquid<br />
equilibria and liquid-liquid equilibria data. In this context P-x data were<br />
measured <strong>for</strong> the system aniline + octane at 383.15 K.<br />
J. Chem. Eng. Data 51 (2006) 1009–1014<br />
• Anion-induced water flux as drug release mechanism through<br />
cationic Eudragit RS 30D film coatings.<br />
Karl G. Wagner and Ronny Gruetzmann<br />
The objective of this study was to investigate the anion-controlled drug<br />
release mechanism through the cationic coating polymer Eudragit RS<br />
30 D as a function of the anion attraction toward the polymer‘s quarternary<br />
ammonium group (Q<strong>AG</strong>), anion valence and film composition.<br />
The mechanism was investigated by dissolution testing, determination<br />
of chloride ion exchange using ion chromatography, plasticizer leaching<br />
by means of differential scanning calorimetry and water uptake by<br />
Karl Fischer titration. All experiments were per<strong>for</strong>med on coated theophylline<br />
micro tablets or isolated films of various compositions using<br />
0.01 M sodium nitrate, sodium sulfate, disodium succinate, sodium<br />
acetate and succinic acid as dissolution media. The mechanism of<br />
drug release involved an immediate penetration of dissolution medium<br />
into the polymer followed by an instant exchange of chloride against<br />
the medium‘s anion species at completely different rates compared<br />
with the drug release. Dependent on the attraction of the anion toward<br />
the Q<strong>AG</strong>s, a water flux was induced by back and <strong>for</strong>th exchanging<br />
anions. Strong attraction (nitrate, sulfate) resulted in a low water flux,<br />
while weak attraction resulted in a high flux (acetate, succinic acid).<br />
The water flux increased at increasing number of Q<strong>AG</strong>s. Plasticizer<br />
acted as a diluent in respect of the number of Q<strong>AG</strong>s, thus higher plasticizer<br />
concentrations led to lower drug release.<br />
The AAPS Journal 7 (2005) 668–677<br />
Literatur-Referat photometrische Titration<br />
• Simple photometric determination of free cyanide ion in aqueous<br />
solution with 2,6-dichlorophenolindophenol<br />
Abdollah Yari and Kazem Kargosha<br />
In this work, a simple photometric method with high accuracy and precision<br />
<strong>for</strong> measuring trace amounts of free cyanide ion in aqueous solution<br />
is demonstrated. Under the evaluated conditions, we could determine<br />
CN – concentration in the range of 5–70 ppm easily. The work is based<br />
upon the photometric titration of CN – with Co(II) in the presence of 2,6-dichlorophenolindophenol<br />
(DCPIP) at λ max = 602 nm in aqueous solution.<br />
The optimal conditions, such as pH, ionic strength and concentration of<br />
chromopher were evaluated. The interence effect of many other cations<br />
and anions studied and the results are given here. The optimized titration<br />
was successfully used to determine the concentration of free cyanide<br />
ions in aqueous solutions.<br />
Central European Journal of Chemistry 4 (2006) 329–337<br />
Literatur-Referate Ionenchromatographie<br />
• Determination of water-soluble inorganic and organic species in<br />
atmospheric fine particulate matter<br />
S. Karthikeyan and R. Balasubramanian<br />
The use of ion chromatography (<strong>IC</strong>) in conjunction with ultrasonic extraction<br />
is described <strong>for</strong> the routine analysis of water-soluble major<br />
inorganic ions and organic acids in atmospheric fine particles (PM ). 2.5<br />
Both the extraction method and the <strong>IC</strong> analysis were validated using<br />
NIST SRM 1648 (urban particulate matter). In addition, the reliability of<br />
the <strong>IC</strong> method was established by intercomparison of results obtained<br />
with those from suitable alternative analytical techniques (atomic absorption<br />
spectrometry (AAS), proton-induced X-ray emission (PIXE)<br />
spectrometry and UV-Visible spectrophotometry). The validated <strong>IC</strong><br />
method was successfully applied <strong>for</strong> field monitoring of PM par-<br />
2.5<br />
ticles collected in Singapore over an extended period of time. The <strong>IC</strong><br />
analysis revealed that the concentrations of individual ions were in the<br />
2– + – + + – order, SO >NH4 >NO3 >Na >K >Cl , respectively. Among the<br />
4<br />
2– major ionic components, SO contributed 50% to the measured wa-<br />
4<br />
+ – ter-soluble aerosol mass followed by NH (16.5%) and NO3 (9.0%).<br />
4<br />
The cations Na + , K + , Mg2+ , and Ca2+ accounted <strong>for</strong> 24% of the total<br />
water-soluble mass. The <strong>IC</strong> analysis was also per<strong>for</strong>med to quantify<br />
38 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
the organic acids, which typically account <strong>for</strong> a small fraction of water-soluble<br />
organic compounds in PM 2.5 . Oxalate was found to be the<br />
dominant species among the organic acids measured in this work.<br />
Microchemical journal 82 (2006) 49–55<br />
Literatur-Referate Polarographie/Voltammetrie<br />
• Voltammetric detection of mercury and copper in seawater using a<br />
gold microwire electrode<br />
Pascal Salaün and Constant M. G. van den Berg<br />
A procedure is presented by which mercury and copper are determined<br />
simultaneously in seawater and dilute acid (0.01 M HCl) by<br />
anodic stripping voltammetry using gold microwire electrodes. It was<br />
found that anion (halide) adsorption is the cause <strong>for</strong> a gradual decrease<br />
in the height and potential of the mercury peak. The effect is<br />
eliminated by including an anion desorption step in the analysis at<br />
-0.8 V prior to each scan. This step was found to greatly improve the<br />
stability of the scans and enabled the use of background subtraction.<br />
Advantages of the microwire electrodes were a low roughness of the<br />
surface, without a need <strong>for</strong> pretreatment and a very small diffusion<br />
layer (2 µm with stirring). Under the optimized voltammetric conditions,<br />
the detection limits were 6 pM mercury and 25 pM copper using<br />
300 s deposition. These values are well below those reported previously<br />
<strong>for</strong> other electrodes including rotating disk electrodes. Measurements<br />
of the influence of the major anions I – , Br – , Cl – 2– – – , SO , F , HCO3 ,<br />
4<br />
and B(OH) on the response <strong>for</strong> mercury showed that bromide and<br />
4<br />
chloride are predominantly responsible <strong>for</strong> the underpotential deposition<br />
mechanism of mercury in seawater. The method was applied to<br />
coastal water samples from Liverpool Bay.<br />
Anal. Chem. 78 (2006) 5052–5060<br />
• Complex <strong>for</strong>mation in the region of metal hydrolysis and M(OH) 2<br />
precipitation. A glass electrode potentiometric and polarographic<br />
study of Cd-(AMPSO) x -(OH) y and Zn-(AMPSO) x -(OH) y systems<br />
Carina M. M. Machado, Ignacy Cukrowski, Helena M. V. M. Soares<br />
The interaction between cadmium or zinc and AMPSO was investigated<br />
by DCP and GEP, at fixed total ligand to total metal concentration<br />
ratios and various pH values, at 25.0 °C and 0.1 M KNO 3 ionic<br />
strength. For the Cd-(AMPSO) x -(OH) y system, CdL and CdL(OH) species,<br />
were identified, with stability constants values set to (as log ß):<br />
2.1±0.1 and 6.2±0.2, respectively. For the Zn-(AMPSO) x -(OH) y system,<br />
the proposed final model with stability constants set to (as log<br />
ß) is: ZnL=2.5±0.1 and ZnL(OH) 2 =12.9±0.2. For both systems, the<br />
fact that AMPSO deprotonation occurs in the metal hydrolysis and<br />
M(OH) 2 precipitation and the complexes <strong>for</strong>med are not too strong<br />
added a real challenge to data interpretation.<br />
Electroanalysis 18 (2006) 719–729<br />
Literatur-Referate Stabilitätsmessungen<br />
• Relationship of Rancimat method values at varying temperatures<br />
<strong>for</strong> virgin olive oils<br />
Raquel Mateos, Marino Uceda, María P. Aguilera, María E. Escuderos<br />
and Gabriel Beltrán Maza<br />
Oxidative stability of VOO is widely determined by Rancimat test, an<br />
accelerated method that shortens analysis time. The most usual temperature<br />
used <strong>for</strong> Rancimat analysis is 98 °C; however several authors<br />
have reported oxidative stability values at different temperatures higher<br />
than 98 °C (110 °C, 120 °C) in order to reduce the analysis time. In this<br />
study the effect of temperature on Rancimat method <strong>for</strong> VOO analysis,<br />
measuring the method reproducibility at each temperature, has been<br />
evaluated. Method precision expressed as the relative standard deviation<br />
(RSD) was ranged from 1.14 to 5.84%, indicating that analytical<br />
method was repeatable even at 140 °C. A mathematical model is presented<br />
to trans<strong>for</strong>m the induction period inter-temperatures (98–140<br />
°C). The results suggested 110 °C as the more adequate temperature<br />
since the analysis time was shortened by 63% compared to induction<br />
period obtained at 98 °C; the inter-conversion 98–110 °C presented<br />
low differences between theoretical value obtained from mathematical<br />
model and experimental value obtained by Rancimat apparatus. To<br />
shorten analysis time, 84 and 92% respectively, 120 and 130 °C can<br />
be used too; although some samples can present higher differences<br />
between theoretical and experimental induction period values because<br />
of the different oxidation mechanism at each temperature.<br />
European Food Research and Technology 223 (2006) 246–252<br />
• Antioxidative activity of amino phospholipids and phospholipid/<br />
amino acid mixtures in edible oils as determined by the Rancimat<br />
method<br />
Francisco J. Hidalgo, M. Mercedes León and Rosario Zamora<br />
Phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylcholine (PC), lysine<br />
(Lys) and mixtures of them were tested <strong>for</strong> antioxidative activity in<br />
refined olive oil by the Rancimat method to investigate the role of the<br />
chemical reactions produced in the Rancimat vessel on the induction<br />
periods (IPs) obtained. PE and Lys, but not PC, increased the IPs of<br />
the oil when tested alone. In addition, PE/Lys and PC/Lys mixtures, but<br />
not PC/PE mixtures, exhibited a synergistic effect. All these results can<br />
be understood considering the in situ <strong>for</strong>mation of oxidized lipid/amino<br />
compound reaction products with antioxidative activities. Thus, the<br />
<strong>for</strong>mation of pyrroles could be detected after derivatization with p-(dimethylamino)benzaldehyde<br />
and some of these compounds could be<br />
unambiguously identified by GC-MS after their conversion into volatile<br />
derivatives. In addition, the <strong>for</strong>med products contributed to the color<br />
developed and a correlation was observed between the Rancimat IPs<br />
obtained and the yellowness index of the oxidized oils recovered from<br />
the Rancimat. Furthermore, the differences observed in the antioxidative<br />
activities of PE, PC, Lys and their mixtures could be explained<br />
according to the lipophility and hydrophility of the oxidized lipid/amino<br />
compound reaction products <strong>for</strong>med. All these results suggest that<br />
chemical reactions are being produced in the Rancimat vessel and the<br />
Rancimat IPs obtained are a consequence of the antioxidative activities<br />
of the products <strong>for</strong>med in these reactions. Furthermore, Rancimat<br />
may be a valuable tool <strong>for</strong> testing antioxidative activities of antioxidants<br />
produced during food processing if favorable conditions <strong>for</strong> antioxidant<br />
<strong>for</strong>mation are employed.<br />
J. Agric. Food Chem. 54 (2006) 5461–5467<br />
• Activity of different solvent extracts of rice bran at accelerated<br />
storage of sunflower oil<br />
Shahzad Ali Shahid Chatha, Abdullah Ijaz Hussain, Jawad-Ur-Rehman<br />
Bajwa and Muhammad Sagir<br />
The antioxidant activity of different extracts of rice bran (var. Super<br />
Kernel) prepared using a number of solvents (100% methanol, 80%<br />
methanol, 100% acetone and 80% acetone) were evaluated in sunflower<br />
oil (SFO) under accelerated storage conditions. The crude concentrated<br />
extracts of rice bran were added at 600 mg/kg into refined,<br />
bleached and deodorized SFO samples and stored under accelerated<br />
(65 °C) conditions <strong>for</strong> 24 days. Analyses were done every 4 days and<br />
the extent of oxidative deterioration was followed by measurement of<br />
activity index, peroxide, p-anisidine and conjugated diene and triene<br />
values. The overall order of antioxidant efficacy of rice bran extracts,<br />
as determined by various antioxidant assays, was 80% methanolic extract<br />
>100% methanolic extract >80% acetone extract and >100%<br />
acetone extract. The antioxidant activity of rice bran extracts might be<br />
attributed to the presence of phenolics and high contents of tocopherol.<br />
The results of the present comprehensive analysis demonstrated<br />
that extracts of the rice bran of Super Kernel, an indigenous cultivar<br />
of Pakistan, are a viable source of natural antioxidants and might be<br />
exploited <strong>for</strong> functional foods and nutraceutical applications.<br />
Journal of Food Lipids 13 (2006) 424–433<br />
Literatur-Referate<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 39
<strong>Metrohm</strong>-Seminare<br />
Seminarangebot 2007 der <strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong>, Herisau<br />
<strong>Metrohm</strong>-Seminare auch in<br />
Ihrem Land<br />
<strong>Metrohm</strong> ist weltweit der einzige Gerätehersteller,<br />
dessen Angebot die<br />
ganze Palette der Ionenanalytik umfasst.<br />
Mit einer Vielzahl von Veranstaltungen<br />
bieten wir Ihnen die<br />
Möglichkeit, sich auf dem neuesten<br />
Stand der Technik zu halten. Bei unseren<br />
ein- bzw. zweitägigen Seminaren<br />
können Sie Einsatzgebiete und<br />
Anwendungen der verschiedenen<br />
Analysenmethoden in Theorie und<br />
Praxis kennen lernen.<br />
Von Ihrer zuständigen <strong>Metrohm</strong>-Vertretung<br />
erfahren Sie, welche <strong>Metrohm</strong>-Seminare<br />
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Intensivschulung an Ihrem Gerät<br />
<strong>Metrohm</strong>-Workshop<br />
Der <strong>Metrohm</strong>-Workshop vermittelt vertiefte Kenntnisse zu Ihrem <strong>Metrohm</strong>-Gerät.<br />
In einer kleinen Arbeitsgruppe (2 bis 4 Personen) diskutieren Sie die Möglichkeiten<br />
Ihres Analysengeräts und der Methode und tauschen mit unseren Applikationsspezialisten<br />
Erfahrungen aus. Anhand praktischer Beispiele erarbeiten und optimieren<br />
Sie Parameter und Methodenabläufe für Ihr Gerät.<br />
Arbeitsgruppen mit folgenden Themen stehen Ihnen zur Auswahl:<br />
• Titration mit Titrando*<br />
• Titration mit Titrino*<br />
• KF-Wasserbestimmung*<br />
• Ionenchromatographie<br />
• VA Trace Analyzer 746/747 oder VA Computrace 797<br />
Termin / Veranstaltungsort<br />
23. August 2007 in Herisau<br />
Kursgebühr<br />
Fr. 620.– + 7,6% MwSt<br />
(Skript, Mittagessen und Getränke inbegriffen)<br />
* tiamo wird nicht ausführlich behandelt; Bitte beachten Sie unseren tiamo-<br />
Software-Workshop.<br />
Administrator-Schulung<br />
tiamo TM -Software-Workshop (eintägig)<br />
Im Hinblick auf die Erfüllung von GMP-, GLP- und FDA-An<strong>for</strong>derungen setzt tiamo neue<br />
Standards. Eine zentrale Anwenderadministration bestimmt die Zugriffsberechtigungen<br />
auf Programmfunktionen, Methoden und Resultate, wobei beliebig viele Anwender mit frei<br />
definierbaren Zugriffsprofilen möglich sind.<br />
Dieser eintägige Workshop richtet sich an Systemadministratoren oder Anwender, die<br />
auch Verwaltungsarbeiten zu erfüllen haben.<br />
Termine / Veranstaltungsort<br />
29. März 2007 in Baden<br />
25. Oktober 2007 in Baden<br />
Kursgebühr<br />
Fr. 720.- + 7,6% MwSt<br />
(Skript, Mittagessen und Getränke inbegriffen)<br />
40 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Anwender-Schulung<br />
tiamo-Software-Workshop zweitägig (oder dreitägig)<br />
1. Tag: Grundlagen<br />
Sie arbeiten bereits mit Metrodata tiamo oder haben es soeben erworben. Am 1.<br />
Tag werden Sie Schritt für Schritt in die Programmteile der Titrations-Software eingeführt.<br />
Anschliessend bearbeiten Sie konkrete Fragestellungen aus der Praxis und<br />
haben die Möglichkeit, während der Arbeit Erfahrungen mit unseren Produktspezialisten<br />
auszutauschen.<br />
2. Tag: Fortsetzung und Vertiefung<br />
Die erworbenen Kenntnisse werden weiter vertieft. Sie arbeiten an der Entwicklung<br />
von Standardmethoden oder an Beispielen aus Ihrem Arbeitsbereich. Dabei werden<br />
unter anderem Punkte wie Handhabung von Variablen, Methodenoptimierung, Automation<br />
mit Probenwechslern und Datenexport an ein LIMS bearbeitet.<br />
3. Tag: Benutzer- und Datenverwaltung<br />
Programm: siehe «tiamo-Software-Workshop (eintägig)»<br />
Termine / Veranstaltungsort<br />
27./28. (und 29.) März 2007 in Baden<br />
23./24. (und 25.) Oktober 2007 in Baden<br />
Kursgebühren<br />
Gesamtkurs, 3 Tage: Fr. 2160.– + 7,6% MwSt<br />
Nur erster und zweiter Tag: 1440.– + 7,6% MwSt<br />
(Skript, Mittagessen und Getränke inbegriffen)<br />
Auskunft und Anmeldung<br />
Möchten Sie sich für einen Kurs anmelden? Sie können dies unter<br />
→ www.metrohm.ch<br />
→ Seminare<br />
→ Anmeldung<br />
mittels Online-Formular oder direkt bei unserem Verkaufsbüro Schweiz tun.<br />
Aus organisatorischen Gründen muss Ihre Anmeldung bis spätestens<br />
14 Tage vor dem Kurstermin bei uns eintreffen. Wir freuen uns auf Ihre<br />
Teilnahme!<br />
Verkaufsbüro Schweiz<br />
<strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong><br />
9100 Herisau AR<br />
Tel. 071 353 85 80<br />
Fax 071 353 89 05<br />
E-Mail sales@metrohm.ch<br />
<strong>Metrohm</strong>-Seminare<br />
Spezielle Schulungen,<br />
Firmenkurse<br />
Spezielle, auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittene<br />
Schulungen führen wir gerne<br />
bei uns oder bei Ihnen vor Ort durch.<br />
Möchten Sie eine neue Methode einführen?<br />
Wollen Sie Ihre Mitarbeiter auf den<br />
neuesten Stand bringen? Haben Sie<br />
eine ganze Gruppe von neuen Mitarbeitern,<br />
die Sie einarbeiten müssen?<br />
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für eine Schulung besprechen<br />
können.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 41
<strong>Metrohm</strong>-Seminare<br />
Veranstaltungen 2007 der Deutschen <strong>Metrohm</strong><br />
Veranstaltungen Ort Datum Schutzgebühr*<br />
Seminare<br />
Elektroden in der Potentiometrie –<br />
Grundlagen, Applikationen und Neuentwicklungen<br />
* Schutzgebühr in Euro zuzüglich Mehrwertsteuer, d.h. die Mehrwertsteuer ist im angegebenen Preis nicht enthalten.<br />
Auskunft und Anmeldung<br />
Weitere In<strong>for</strong>mationen zu den einzelnen Veranstaltungen finden Sie im Internet<br />
unter www.metrohm.de. Die Programme und Zeitpläne aller Kurse und Seminare<br />
stehen dort als PDF-Dateien zum Herunterladen bereit.<br />
Selbstverständlich können Sie die Programme der Sie interessierenden Veranstaltungen<br />
auch bei der Deutschen <strong>Metrohm</strong> an<strong>for</strong>dern:<br />
Haan 25. September 145<br />
Wasserbestimmungen nach Karl Fischer Hoechst 27. September 145<br />
Anwenderkurse<br />
Titration: Titrando Filderstadt 19. - 20. Juni 695<br />
Titration: Titrando Filderstadt 21. - 22. Juni 695<br />
Ionenchromatographie Filderstadt 9. Oktober 295<br />
Ionenchromatographie Filderstadt 11. Oktober 295<br />
Ionenchromatographie Filderstadt 16. Oktober 295<br />
Ionenchromatographie Filderstadt 18. Oktober 295<br />
Softwarekurse<br />
Titration: tiamo 1.X Filderstadt 12. - 14. Juni 1380<br />
KF-Titration: tiamo 1.X mit 774/832 Filderstadt 9. - 10. Oktober 695<br />
Ionenchromatographie Filderstadt 10. Oktober 12. 370<br />
Ionenchromatographie Filderstadt 17. Oktober 19. 370<br />
Titration: tiamo 1.X Filderstadt 6. - 8. November 1380<br />
Titration: tiamo 1.X Filderstadt 13. - 15. November 1380<br />
Frau D. Hierholzer<br />
Deutsche <strong>Metrohm</strong> GmbH & Co. KG<br />
Postfach 1160<br />
D-70772 Filderstadt<br />
Telefon +49 711 7 70 88-12<br />
Fax +49 711 7 70 88-55<br />
E-Mail d.hierholzer@metrohm.de<br />
42 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
<strong>Metrohm</strong> im Internet<br />
<strong>Metrohm</strong> Newsletters –<br />
Abonnieren Sie den neuen <strong>Metrohm</strong> Titration Newsletter!<br />
Der neue <strong>Metrohm</strong> Titration Newsletter in<strong>for</strong>miert Sie monatlich über Neuigkeiten<br />
im Bereich der Titration. Bequem erfahren Sie das Wichtigste über neue<br />
Geräte wie den Titrotherm 859, Elektroden oder Software-Updates. Auch neue<br />
Applikationen aus unseren Labors werden Ihnen kurz vorgestellt, so zum Beispiel<br />
die Bestimmung des Gehalts freier Fettsäuren (FFA) in Olivenöl mittels thermometrischer<br />
Titration. Daneben erhalten Sie von unseren Applikationsspezialisten<br />
viele nützliche Tipps wie Sie mit Ihren <strong>Metrohm</strong>-Geräten noch leichter<br />
präzisere Ergebnisse erzielen können.<br />
So einfach können Sie den neuen <strong>Metrohm</strong> Titration Newsletter abonnieren:<br />
Rufen Sie www.metrohm.com auf und registrieren Sie sich im <strong>Metrohm</strong> Info Center.<br />
Falls Sie bereits ein Passwort besitzen, können Sie nach dem Login unter «Change<br />
account data» «I want to register <strong>for</strong> the <strong>Metrohm</strong> Titration Newsletter» markieren. An<br />
gleicher Stelle können Sie auch den <strong>Metrohm</strong> <strong>IC</strong> Newsletter abonnieren.<br />
<strong>Metrohm</strong> Application Notes –<br />
Ihr direkter Zugang zum Know-how unserer Applikationslabors<br />
<strong>Metrohm</strong> erleichtert Ihnen Ihre Arbeit im Labor. Wir können Ihnen nicht nur die besten<br />
Analysengeräte anbieten, sondern offerieren Ihnen fundiertes Applikations-Knowhow<br />
in Form von Application Bulletins (AB), Application Notes (AN) und Monographien.<br />
In den Application Notes präsentieren wir Ihnen Applikationen aus unseren<br />
Labors in geraffter Form und führen Ihnen die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der<br />
verschiedenen Analysengeräte und -verfahren vor Augen. Praxisorientiert und prägnant<br />
in<strong>for</strong>mieren die Application Notes über die wichtigsten Aspekte der jeweiligen<br />
Bestimmungsmethode aus den Bereichen Ionenchromatographie, Voltammetrie, potentiometrische,<br />
photometrische und thermometrische Titration, Karl-Fischer-Titration,<br />
Direktpotentiometrie (ionenselektive Elektroden) sowie Stabilitätsmessungen.<br />
Im <strong>Metrohm</strong> Info Center unserer Website www.metrohm.com können Sie über 850<br />
Application Notes herunterladen. Die neusten Application Notes sind im Bereich thermometrische<br />
Titration und Ionenchromatographie erschienen.<br />
Nutzen Sie dieses reiche Applikations-Know-how!<br />
Prospekt: Qualitätssicherung von Biokraftstoffen<br />
<strong>Metrohm</strong> bietet Ihnen eine breite Palette an Analysensystemen an, welche Sie in der<br />
Qualitätssicherung Ihrer Biokraftstoffe unterstützt.<br />
In denaturiertem Bioethanol lassen sich neben Sulfat und Chlorid auch die Kationen<br />
Lithium, Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium sowie Ammonium mit Hilfe der Ionenchromatographie<br />
präzise und zuverlässig parallel quantifizieren. Zusätzlich können<br />
mittels Voltammetrie auch Zink, Blei und Eisen überaus empfindlich bestimmt werden.<br />
Der Wassergehalt von Biodiesel und Bioethanol kann schnell und mit einer hohen Präzision<br />
mit Hilfe der Karl-Fischer-Titration ermittelt werden.<br />
Untersuchungen mit dem Rancimaten geben Aufschluss über die Oxidationsstabilität<br />
von Biodiesel, einem für die Herstellung und Lagerung wichtigen Parameter. Unser<br />
neuer Prospekt «Qualitätssicherung von Biokraftstoffen» zeigt Ihnen auf, welche<br />
<strong>Metrohm</strong>-Geräte Sie für Ihre Bestimmungen benötigen und welche internationalen<br />
Normen dabei zu beachten sind.<br />
Sind Sie an der von <strong>Metrohm</strong> entwickelten Rancimat-Methode interessiert, so ist der<br />
neue Prospekt «Biodiesel-Rancimat 873» genau das Richtige für Sie.<br />
Dear Mr Markus Läubli<br />
Dear Mr Markus Läubli<br />
<strong>Metrohm</strong> im Internet<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 43<br />
Instrumentation<br />
Instrumentation<br />
PC Control 4.1 offers new possibilities <strong>for</strong> KF titration<br />
I o n e n a n a l y t i k<br />
• Bestimmung der Oxidationsstabilität<br />
• Wasserbestimmung durch Karl-Fischer-Titration<br />
• pH-Wert-Messung und titrimetrische Analysen<br />
• Ionenchromatographische Analysen<br />
www.biofuel-analysis.com<br />
Titration Newsletter Titration Newsletter<br />
Nov 2006<br />
PC Control 4.1 offers new possibilities <strong>for</strong> KF titration<br />
PC Control allows to combine individual commands in a so-called subsequence. This<br />
improves method overview and is particularly advantageous <strong>for</strong> complex sequences such<br />
as rinsing procedures or liquid-handling tasks. Subsequences can be stored and are then<br />
available <strong>for</strong> other methods.<br />
PC PC Control Control 4.1 allows now allows to to combine take advantage individual of a new commands type of subsequence, in a so-called namely the subsequence. This<br />
improves conditioning method sequence. This overview sequence and is carried is particularly out immediately advantageous be<strong>for</strong>e conditioning. <strong>for</strong> complex sequences such<br />
This offers the possibility of starting connected instruments be<strong>for</strong>e the conditioning<br />
as rinsing procedures or liquid-handling tasks. Subsequences can be stored and are then<br />
step. An example: when working with the 841 Titrando and a high-frequency<br />
available homogenizer, <strong>for</strong> this other latter methods.<br />
can be started and the required speed can be transmitted to<br />
the homogenizer.<br />
PC Take Control advantage 4.1 of this now possibility allows to to update take your advantage PC Control or of Touch a new Control type version of subsequence, namely the<br />
conditioning free of charge. Please sequence. find the relevant This sequence in<strong>for</strong>mation on is our carried website: out www.titrando.com<br />
immediately be<strong>for</strong>e conditioning.<br />
This offers the possibility of starting connected instruments be<strong>for</strong>e the conditioning<br />
step. An example: when working with the 841 Titrando and a high-frequency<br />
homogenizer, this latter can be started and the required speed can be transmitted to<br />
the 849 homogenizer.<br />
Level Control: It's so easy to be on the safe side!<br />
Take advantage of this possibility to update your PC Control or Touch Control version<br />
free Today's of automated charge. systems Please are find working the completely relevant unattended. in<strong>for</strong>mation Be<strong>for</strong>e on starting our website: the www.titrando.com<br />
analyses, you merely have to check that sufficient amounts of reagents are available.<br />
It nevertheless happens that the complete series has to be repeated because the<br />
rinsing container was empty be<strong>for</strong>e the end of the series, so that the titration<br />
equipment was not cleaned properly between runs. Sometimes the waste container<br />
overflows, too, so that hazardous chemicals are spilled all over the floor or ? even<br />
worse ? get below the instruments and PC.<br />
849 The 849 Level Control: Control monitors It's the so liquid easy level to in rinsing be on or the waste safe containers. side! It will<br />
detect high or low liquid levels and stop your series, at the same time triggering an error<br />
message.<br />
more ...<br />
Today's automated systems are working completely unattended. Be<strong>for</strong>e starting the<br />
analyses, Applications you merely have to check that sufficient amounts of reagents are available.<br />
It nevertheless happens that the complete series has to be repeated because the<br />
Determination of the water content in tablets of aspartame and cyclamate<br />
rinsing container was empty be<strong>for</strong>e the end of the series, so that the titration<br />
equipment was not cleaned properly between runs. Sometimes the waste container<br />
overflows, too, so that hazardous chemicals are spilled all over the floor or ? even<br />
The heating method (oven method) together with coulometric Karl Fischer titration is<br />
worse used to ? determine get below the water the content instruments of tablets made and of PC. artificial sweeteners. The direct<br />
Karl Fischer determination is not suitable as the tablets contain carbonates which also<br />
The 849 Level Control monitors the liquid level in rinsing or waste containers. It will<br />
detect high or low liquid levels and stop your series, at the same time triggering an error<br />
message.<br />
more ...<br />
Applications<br />
Determination of the water content in tablets of aspartame and cyclamate<br />
The heating method (oven method) together with coulometric Karl Fischer titration is<br />
used to determine the water content of tablets made of artificial sweeteners. The direct<br />
Karl Fischer determination is not suitable as the tablets contain carbonates which also<br />
<strong>IC</strong> Application Note No.<br />
S-213<br />
Title: Nitrate in nickel plating bath<br />
Summary: Determination of nitrate in a nickel plating bath using anion<br />
chromatography with UV/VIS detection (205 nm) after<br />
chemical suppression.<br />
Sample: Nickel plating bath containing 5 g/L nickel<br />
Sample Preparation: Dilution 1 : 50, nickel removed by means of a sodium-loaded<br />
cation exchanger cartridge<br />
Column: 6.1006.520 Metrosep A Supp 5 – 150<br />
Eluent: 3.2 mmol/L sodium carbonate<br />
1.0 mmol/L sodium hydrogencarbonate<br />
Suppressor: <strong>Metrohm</strong> Suppressor Module (MSM, 100 mmol/L sulfuric<br />
acid)<br />
Flow: 0.7 mL/min<br />
Injection Volume: 20 µL<br />
mAU<br />
Results:<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Abs.3<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 min<br />
S-213<br />
nitrate<br />
Nitrate<br />
mg/L<br />
12.25<br />
See AN N-63 <strong>for</strong> the corresponding analysis without chemical suppression<br />
Qualitätssicherung<br />
von Biokraftstoffen<br />
Nov 2006
<strong>Metrohm</strong> im Internet<br />
Prosp_Titrotherm859_d Seite 1<br />
Thermometrischer Titrator –<br />
die ideale Ergänzung zur<br />
potentiometrischen Titration<br />
I o n e n a n a l y t i k<br />
Ionenchromatographie<br />
für Kraftwerke<br />
I o n e n a n a l y t i k<br />
Titrotherm 859<br />
Prospekt: Ionenchromatographie für Kraftwerke<br />
Wasser ist das zentrale Medium thermischer Kraftwerke: Es wird zur Kühlung verwendet<br />
und treibt im Speisewasserkreislauf in Form von Wasserdampf die Turbinen an.<br />
In Kernkraftwerken moderiert Wasser überdies die Kernspaltung. Um einen sicheren<br />
Kraftwerksbetrieb zu gewährleisten, muss das verwendete Wasser von einwandfreier<br />
Qualität sein. Der Natriumgehalt des Speisewasserkreislaufs dient als Qualitätsindikator.<br />
Er erlaubt Rückschlüsse auf den Zustand des Ionentauschers, welcher unerwünschte<br />
anorganische Ionen entfernt, und hilft zuverlässig ein allfälliges Leck im<br />
Wärmetauscher zwischen Speise- und Kühlwasserkreislauf zu erkennen. Als genaue<br />
und schnelle analytische Methode zur Überwachung des Natriumgehalts und damit<br />
auch der Sicherheit eines Kraftwerks anerbietet sich die Ionenchromatographie (<strong>IC</strong>).<br />
Sowohl Anionen (z.B. im Primärkreislauf eines Kernkraftwerks) als auch Kationen<br />
(z.B. im Sekundärkreislauf, Speisewasserkreislauf) werden im Konzentrationsbereich<br />
Nanogramm pro Liter (ppt) bis Milligramm pro Liter (ppm) sicher erfasst.<br />
Der Prospekt «Ionenchromatographie für Kraftwerke» zeigt Ihnen, auf welche <strong>IC</strong>-<br />
Systeme von <strong>Metrohm</strong> Kraftwerksbetreiber weltweit vertrauen. «MISP» – <strong>Metrohm</strong><br />
Inline Sample Preparation, steht für ausgeklügelte «Liquid Handling»-Anwendungen<br />
basierend auf flexiblen Probenwechslern und hochpräzisen Dosinos. Das einmalige<br />
«Liquid Handling» von <strong>Metrohm</strong>, die Inline-Kalibrierung sowie äusserst langlebige<br />
Suppressoren machen die <strong>Metrohm</strong>-Systeme in der Kraftwerks-Ionenanalytik<br />
zur ersten Wahl.<br />
Wenn Sie einen vertieften Einblick in die Ionenalytik in Kernkraftwerken mittels <strong>IC</strong><br />
erhalten möchten, empfehlen wir Ihnen die Präsentation «Precise trace-level determination<br />
of anions and cations in the primary and secondary cooling circuits of nuclear<br />
power plants». Sie finden sie im <strong>Metrohm</strong> Info Center von www.metrohm.com, indem<br />
Sie folgendem Pfad folgen:<br />
Applications > Reprints > Ion <strong>Chromatography</strong><br />
Prospekt: Titrotherm 859 – Thermometrischer Titrator<br />
Unsere neuer Prospekt über den Titrotherm 859 stellt Ihnen die thermometrische<br />
Titration leicht verständlich vor und zeigt Ihnen, welche Vorteile sie Ihnen gegenüber<br />
herkömmlichen Titrationsmethoden bietet. Sie erfahren viel Wissenswertes zum<br />
Titrotherm 859 und der Thermoprobe, dem robusten Temperaturfühler, der jeder Temperaturveränderung<br />
schnell und präzise folgt. Ausgewählte Applikationsbeispiele,<br />
wie zum Beispiel die spielend leichte Analyse einer Säuremischung (Essigsäure/Salpetersäure/Phosphorsäure)<br />
aus der Halbleiterindustrie, demonstrieren Ihnen die Leistungsfähigkeit<br />
der thermometrischen Titration.<br />
Weitere interessante Anwendungsbeispiele finden Sie auch in unserer Monographie<br />
«Practical thermometric titrimetry».<br />
<strong>Metrohm</strong>-Prospekte – Analysensysteme und -methoden übersichtlich<br />
präsentiert<br />
Analysensysteme von <strong>Metrohm</strong> sind vielseitig einsetzbar. Unsere Prospekte<br />
vermitteln Ihnen Hintergrundwissen und zeigen Ihnen, mit welchen Analysensystemen<br />
und -methoden <strong>Metrohm</strong> Sie bei Ihrer Laborarbeit unterstützt.<br />
Sie können die in mehreren Sprachen erhältlichen Prospekte kostenlos bei<br />
Ihrer <strong>Metrohm</strong>-Vertretung beziehen oder direkt im <strong>Metrohm</strong> Info Center von<br />
www.metrohm.com herunterladen.<br />
44 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
Messen und Tagungen mit <strong>Metrohm</strong>-Neuigkeiten<br />
<strong>Metrohm</strong> weltweit<br />
Termin Veranstaltung Ort <strong>Metrohm</strong>-Vertretung<br />
15.04.–19.04.2007 XVI Simpósio Brasileiro de Eletroquímica e<br />
Eletroanalítica<br />
São Paulo <strong>Metrohm</strong> Pensalab,<br />
Brasilien<br />
08.05.–10.05.2007 SEM<strong>IC</strong>ON Exhibition Singapur <strong>Metrohm</strong> Singapur<br />
15.05.–17.05.2007 Feira Internacional de Tecnologia para Indústria<br />
Farmacêutica<br />
30.05.–01.06.2007 JPCA Show – International Electronic Circuits<br />
Exhibition<br />
26.06.–29.06.2007 Fuel Ethanol Workshop (FEW) Saint Louis<br />
(Missouri)<br />
01.07.–06.07.2007 International Conference on Materials <strong>for</strong><br />
Advanced Technologies (<strong>IC</strong>MAT)<br />
São Paulo <strong>Metrohm</strong> Pensalab,<br />
Brasilien<br />
Tokio <strong>Metrohm</strong>-Sibata, Japan<br />
<strong>Metrohm</strong>-Peak, USA<br />
Singapur <strong>Metrohm</strong> Singapur<br />
29.08.–31.08.2007 Japan Analytical Instruments Show (JAIMA) Chiba <strong>Metrohm</strong>-Sibata, Japan<br />
05.09.–07.09.2007 Surtech & Coating Japan Chiba <strong>Metrohm</strong>-Sibata, Japan<br />
18.09.–20.09.2007 VA-mässan Göteborg <strong>Metrohm</strong> Nordic, Schweden<br />
25.09.–28.09.2007 Industriemesse für Forschung und<br />
Entwicklung, Umwelt- und Verfahrenstechnik<br />
in Pharma, Chemie und Biotechnologie (ILMAC)<br />
Basel <strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong>, Schweiz<br />
26.09.–28.09.2007 Svenska Labdagarna Stockholm <strong>Metrohm</strong> Nordic, Schweden<br />
17.10.–19.10.2007 Scientific Instruments Show (SIS) Osaka <strong>Metrohm</strong>-Sibata, Japan<br />
13.11.–16.11.2007 Produtronica München Deutsche <strong>Metrohm</strong><br />
11.12.–13.12.2007 Asia Biofuels Conference & Expo V Singapur <strong>Metrohm</strong> Singapur<br />
Neue <strong>Metrohm</strong>-Vertretungen<br />
<strong>Metrohm</strong> unterstützt Sie weltweit mit hochwertigen Analysensystemen, umfassendem Applikations-Know-how und zuverlässigen<br />
Servicedienstleistungen. Um Ihnen die bestmögliche Betreuung zu gewährleisten, bauen wir das Netz unserer <strong>Metrohm</strong>-<br />
Vertretungen kontinuierlich aus: Neu sind <strong>Metrohm</strong> South Africa (Pty) Ltd. (www.metrohm.co.za) und MDML Analytical Solutions<br />
(FZC), Vereinigte Arabische Emirate, für Sie da.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 45
<strong>Metrohm</strong> weltweit<br />
Mobiles Hightech-Labor tourt durch Indien<br />
Die «Bangalore Bio»-Messe ist die bedeutendste<br />
Biotechnologie-Veranstaltung<br />
im asiatisch-pazifischen Raum. Die Messe<br />
bietet ein umfangreiches Rahmenprogramm,<br />
welches als ideale Kontaktplatt<strong>for</strong>m<br />
für Wissenschaftler und Investoren<br />
dient. Die Mehrheit der Messebesucher<br />
kommt aus dem universitären Bereich.<br />
Auch international findet die Messe zunehmend<br />
Beachtung. Nebst vielen namhaften<br />
internationalen «Life Sciences»-<br />
Konzernen waren dieses Jahr auch<br />
Vertreter der Generaldirektion Forschung<br />
der EU-Kommission zugegen, welche<br />
nach unterstützungswürdigen Projekten<br />
für das 7. EU-Forschungsrahmenprogramm<br />
(2007-2013) Ausschau hielten.<br />
Bangalore, auch «India’s Silicon Valley»<br />
genannt, ist die Hauptstadt des süd-<br />
indischen Bundesstaats Karnataka. Mit<br />
über 6 Mio. Einwohnern ist sie hinter<br />
Mumbai und Delhi die drittgrösste Stadt<br />
Indiens.<br />
Das Innere des «Science Trek»-Busses mit Titratoren und<br />
einem Compact <strong>IC</strong>-System von <strong>Metrohm</strong>.<br />
Anlässlich der Messe «Bangalore Bio 2006», welche vom 7. bis am 9. Juni 2006<br />
in Bangalore, Indien stattfand, hat Micro Devices <strong>Metrohm</strong> Ltd ein Gefährt namens<br />
«Science Trek» vorgestellt. Dabei handelt es sich um ein topmodern ausgerüstetes<br />
Labor auf Rädern, welches in Zusammenarbeit mit Eppendorf und Millipore entwickelt<br />
wurde. Gerade in abgelegenen Gegenden Indiens steht Studenten weniger<br />
zentral gelegener Universitäten häufig nur eine veraltete Laborausrüstungen zur<br />
Verfügung. Im Hinblick auf eine berufliche Laufbahn im chemischen oder biochemischen<br />
Sektor ist es daher um so wichtiger, diesen Studenten die Möglichkeit zu<br />
bieten, die <strong>for</strong>tschrittlichsten Geräte und Techniken auf diesem Gebiet kennen zu<br />
lernen. Genau hier setzt der «Science Trek»-Bus von <strong>Metrohm</strong> an: Die Studenten erhalten<br />
Einblick in die Funktionsweise der Laborgeräte, können Fragen zum Themengebiet<br />
stellen und erweitern dadurch ihren wissenschaftlichen Horizont. Kostenlos<br />
und direkt vor der Haustüre ihres Instituts!<br />
Bei all diesen Vorteilen des «Science Trek»-Busses erstaunt es denn auch nicht,<br />
dass dieser bei den Besuchern der «Bangalore Bio 2006» Messe auf reges Interesse<br />
stiess. Während der drei Messetage wollten über 1200 Personen das mobile<br />
Labor bestaunen. Auch in der Lokalpresse und im Fernsehen fand der «Science<br />
Trek»-Bus, welcher von Dr. Godverdhan Metha auf der Messe eingeweiht wurde,<br />
grosse Beachtung. Dr. Metha ist ehemaliger Direktor des indischen Instituts der<br />
Wissenschaften und Vorsitzender des nationalen Akkreditierungsrats für Hochschulen.<br />
Er zeigte sich vom Konzept und der Ausrüstung des mobilen Labors sehr<br />
beeindruckt.<br />
Nach vielen Besuchen an Schulen und Universitäten des Bundesstaats Karnataka<br />
wird das mobile Labor auch über dessen Grenzen hinweg in ganz Indien unterwegs<br />
sein.<br />
Die grosse Beachtung und die positiven Reaktionen, welche dieses Projekt hervorgerufen<br />
hat, beweisen, dass sich Micro Devices <strong>Metrohm</strong> Ltd. auf dem richtigen<br />
Weg befindet.<br />
Das Hightech-Labor «Science Trek» mit Vertretern von Eppendorf, <strong>Metrohm</strong> und Millipore beim Fototermin.<br />
46 <strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007
<strong>Metrohm</strong> weltweit<br />
7. ELACH Tagung und 11. Grundlagen-Symposium der GDCh-Fachgruppe Angewandte Elektrochemie<br />
<strong>Metrohm</strong> verleiht Posterpreis für NachwuchswissenschaftlerInnen<br />
Die diesjährige Tagung des Arbeitskreises Elektrochemische Analysenmethoden<br />
der GDCh-Fachgruppe Analytische Chemie* fand vom 17. bis 20. September in<br />
Waldheim (Sachsen, BRD) statt.<br />
Die 7. ELACH-Tagung wurde erstmals in Form einer Doppelveranstaltung zusammen<br />
mit dem 11. Grundlagen-Symposium der GDCh-Fachgruppe Angewandte<br />
Elektrochemie ausgetragen.<br />
Tagungsort war das modern gestaltete AOK-Bildungszentrum in Waldheim, das viel<br />
Platz und auch Übernachtungsmöglichkeiten für die über 100 Teilnehmer der Veranstaltung<br />
bot.<br />
Die Koordination des Meetings erfolgte durch das Kurt-Schwabe-Institut für Mess-<br />
und Sensortechnik e.V. Meinsberg**.<br />
In 41 Fachvorträgen und auf 34 Postern präsentierten ForscherInnen sowohl neueste<br />
Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Elektroanalytik als auch aktuelle<br />
Trends der elektrochemischen Grundlagen<strong>for</strong>schung. Dabei wurden Themen wie<br />
leitfähige Polymere, Mischpotentialsensoren, mikrobielle Brennstoffzellen, Durchfluss-Coulometrie<br />
und Spektroelektrochemie behandelt.<br />
Produktepräsentationen verschiedener Firmen begleiteten die Fachtagung, wobei<br />
selbstverständlich auch <strong>Metrohm</strong> mit einem Stand vertreten war.<br />
Im Rahmen der ELACH und des Grundlagensymposiums der GDCh-Fachgruppe Angewandte<br />
Elektrochemie wurde der mit 3000 Schweizerfranken dotierte traditionelle<br />
<strong>Metrohm</strong>-Preis zur Förderung von NachwuchswissenschaftlerInnen unter 35 Jahren<br />
vergeben. Während bei bisherigen ELACH-Veranstaltungen jeweils herausragende<br />
Vorträge prämiert wurden, kamen dieses Jahr die besten Posterbeiträge zum Zuge.<br />
Eine Jury aus Vorsitzenden der wissenschaftlichen Veranstaltung sowie Herrn Dr.<br />
Hans-Peter Nirmaier (<strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong>) hatte die schwierige Aufgabe, unter den inhaltlich<br />
und grafisch teilweise exzellent angefertigten Postern die drei besten zu bestimmen.<br />
Nach eindeutigem Urteil der Preisjury wurden die Preisgelder den folgenden Nachwuchs<strong>for</strong>scherInnen<br />
zugesprochen:<br />
1. Preis (CHF 1500) an Herrn Falk Harnisch,<br />
Arbeitskreis Prof. Scholz, Universität Greifswald<br />
2. Preis (CHF 1000) an Frau Dipl.-Chem. Marina Burjanadze,<br />
Arbeitskreis Prof. Wiemhöfer, Universität Münster<br />
3. Preis (CHF 500) an Herrn Ayodele Okunola,<br />
Arbeitskreis Prof. Schuhmann, Ruhr-Universität Bochum<br />
Wir gratulieren den PreisträgerInnen recht herzlich und wünschen ihnen weiterhin<br />
viel Erfolg und Motivation in ihrer wissenschaftlichen Tätigkeit.<br />
Abgerundet wurde die Veranstaltung mit einem Besuch der mittelalterlichen Burg<br />
Kriebstein und anschliessender Schiffsfahrt inklusive stimmungsvollem Abendessen<br />
auf dem Stausee der Talsperre Kriebstein. Ferner bestand für die TeilnehmerInnen<br />
nach Tagungsende die Möglichkeit, das traditionsreiche Kurt-Schwabe-<br />
Institut mit Forschungsschwerpunkt elektrochemische Mess- und Sensortechnik in<br />
Meinsberg zu besichtigen.<br />
__________________________<br />
* GDCh = Gesellschaft Deutscher Chemiker<br />
** Kurt Schwabe (1905–1983) war Pionier der Elektrochemie. Er publizierte im Laufe seiner Karriere<br />
484 wissenschaftliche Artikel, 40 Patente sowie mehrere Bücher über physikalische Chemie und<br />
pH-Messungen (siehe auch www.ksi-meinsberg.de).<br />
Das fachkundige Publikum verfolgt gespannt die wissenschaftlichen<br />
Präsentationen der Vortragenden.<br />
Dr. Oliver Vogt (Deutsche <strong>Metrohm</strong>, links) und Dr.<br />
Maarten van Brussel (Eco Chemie) betreuen den <strong>Metrohm</strong>-Stand.<br />
Verleihung des ersten Preises an Herrn Falk Harnisch<br />
durch Dr. Hans-Peter Nirmaier (<strong>Metrohm</strong> <strong>AG</strong>).<br />
Die diesjährigen glücklichen <strong>Metrohm</strong>-Preisträger<br />
(v.l.n.r.): Herr Ayodele Okunola, Frau Dipl. Chem. Marina<br />
Burjanadze und Herr Falk Harnisch.<br />
<strong>Metrohm</strong> In<strong>for</strong>mation Heft 1/2007 47
<strong>Intelligent</strong> <strong>Chromatography</strong><br />
<strong>IC</strong> <strong>for</strong> <strong>Professionals</strong><br />
www.professional-ic.com<br />
I o n a n a l y s i s<br />
Ecknauer+Schoch ASW