2.5 Instrumentelle Methoden in der Wasseranalytik
Überblick über wichtige Methoden Atomspektroskopie (Elementanalytik)
- Atomabsorptionsspektroskopie AAS - Atomemissionsspektroskopie AES, ICP-OES
Molekülspektroskopie (Molekülanalytik)
- UV/VIS-Absorptionsspektroskopie UV/VIS - Infrarot-Absorptionsspektroskopie IR
Chromatographie (Ionen- und Molekülanalytik)
- Gaschromatographie GC - Flüssigchromatographie DC, HPLC, IC
Massenspektrometrie (Ionen, Molek.) MS
Elektroanalytische Methoden (Ionen) Pot, Volt
AAS
• Spektroskopische Methoden
Spektroskopie
Emissionsspektroskopie
- F-AES, ICP-OES
Absorptionsspektroskopie
- F-AAS, GF-AAS
Absorptionsspektroskopie
- UV/VIS, IR
Emissionsspektroskopie
- Fluoreszenzspektroskopie
Atomspektroskopie Molekülspektroskopie
Was wird spektroskopiert?
Wie wird spektroskopiert?
Ca2+
CH3
Einige Methoden der Spektroskopie in Abhängigkeit der Anregungswellenlänge
UV Violett Blau Grün Ge Or Rot IR
300 380 400 500 600 700 λ/nm 780
kosmische γ-Strahlen Röntgenstrahlen UV Infrarotstrahlen Mikrowellen Radiowellen
-14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 lg λ/m
pm nm µm mm dm cm m km
Kernum-wandlung
Kern-anr.
Ionisierung / Bindungsspaltung
Elektronen-anregung
Schwingungen von Molekülen
Rotationen von Molekülen
Kernspin-anregung
Möß
baue
r-sp
ektr
osko
pie
Röntgen- spektroskopie
Ato
msp
., U
V/V
IS
IR-Spektroskopie
Mikrowellen-spektroskopie
NMR-Spektr.
VIS
Optische Spektroskopie
UV/VIS-Absorptionsspektroskopie
Wellenlänge λ
Abs
orpt
ion A
300 400 500 600 700
Absorptionsmaximum
Absorptionsbanden
Lage und Form von Banden, z. B.:
E0
E1
E1 angeregter Zustand
E0 Grundzustand
(Becker, 1991)
AMax
UV-Bereich VIS-Bereich
UV/VIS-Spektrum
Die Aufnahme des UV/VIS-Spektrums (λ-A-Kurve) einer Substanz im gesamten Spektralbereich erfolgt durch schrittweise Variation der Wellenlänge.
Funktionsschema und Lambert-Beersches-Gesetz
I0
ID
Weg x
Schwächung eines Licht- strahls durch das absor- bierende Medium
Absorptionsspektroskopie
monochromatisches Licht
Analyt in Verdünnung (c < 0,01 mol/L)
dcI
IlgA
D
0 ⋅⋅ε==
0
D
II
T = T1
lgA =
d
c
Strahlungs-quelle
Mono-chromator
Probe Detek- tor
I0 Intensität des eintretenden Lichtes (W/m2) A molare Absorption (früher Extinktion)
ID Intensität des austretenden Lichtes (W/m2) ε molarer Absorptionskoeffizient (L/mol ⋅ cm)
T Transmission (Durchlässigkeit) c Konzentration der Probe (mol/L)
d Schichtdicke der Probe (cm)
Inte
nsi
tät
I
Küvette
Prisma Spalt
Molare Absorption A ~ c Die molare Absorption A ist eine substanzspezifische Eigenschaft, die aussagt, wie viel Licht bei einer bestimmten Wellenlänge absorbiert wird. Sie ist der Konzentration der absorbierenden Komponente proportional.
Beziehung zwischen Transmission (T = ID/I0) und Absorption (A = - lg T) % T
10 20 30 40 50 60 70 80 90
2 1,5 1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
A
01 100
0
Bestimmen Sie Absorption und Transmission der Lösung einer Substanz (c = 2,4 ⋅ 10-3 mol/L) mit einem molaren Absorptionskoeffizient ε = 313 L/mol ⋅ cm und einer Schichtdicke von 2 cm.
A = - lg T = ε ⋅ c ⋅ d
Photometrie und Kolorimetrie
Wellenlänge λ
Abs
orpt
ion A
300 400 500 600 700
511 nm
A ~ c
Photometrie
Ermittlung der Konzen- tration durch Einstrah- lung im Absorptions- maximum einer Bande (z. B. bei 511 nm)
maximale Empfind- lichkeit
Aufnahme einer Kalibrationskurve
Photometrie von Fe(SCN)3 Absorption bei 511 nm
A
Fe
(SCN
) 3
I0 ID
c
511 nm
Reagenz farbiges Produkt
Probe
Kolorimetrische Bestimmung von Chlorid-Ionen Vermessung von Fe(SCN)3 bei 511 nm
2 Cl- + [Hg(SCN)4]2- [HgCl2(SCN)2]
2- + 2 SCN-
3 SCN- + Fe3+ [Fe(SCN3)] (rot)
Cl- : Fe3+ = 3 : 1
Fe
(SCN
) 3
I0 ID
Kolorimetrie
Häufig werden farblose oder schwach farbige Stoffe (z. B. Anionen und Kationen) mit spezifischen Reagen- zien zu farbigen Pro- dukten umgesetzt und danach vermessen.
Cl-
I II
Die Farben des sichtbaren Lichts1)
Wellenlänge / nm Absorbierte Spektralfarbe Beobachtete Farbe2)
380 - 420 violett gelbgrün
420 - 440 blauviolett gelb
440 - 470 blau orange
470 - 500 blaugrün rot
500 - 520 grün purpur
520 - 550 gelbgrün violett
550 - 580 gelb blauviolett
580 - 620 orange blau
620 - 680 rot blaugrün
680 - 780 purpur grün
1)D. Wöhrle, M. W. Tausch, W.-D. Stohrer, Photochemie, Wiley-VCH, 1998 2)
Komplementärfarbe
Aufnahme einer Kalibrationskurve - Herstellen von Proben, die ausreichenden Konzentrationsbereich über- schreiten
- Subtraktion der mittleren Absorption des Blindwertes von jeder gemessenen Absorption
- Darstellung der korrigierten Absorption als Funktion der Konzentration, Ermittlung der Ausgleichsgeraden durch den linearen Abschnitt der Wertepaare
- Von der Absorption einer unbekannten Probe ist ebenfalls die Absorption der Blindprobe zu subtrahieren
Lineare Regression
0 ≤ c ≤ 20 mg/L A = 0,01630 ⋅ c + 0,0047
Kalibrationskurve
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0 5 10 15 20 25
Konzentration c in mg/L
Kor
rigie
rte
Abs
orpt
ion
A
c (mg/L)
Absorption Korrigierte Absorption
0 0,099 0,099 0,100 -0,0003 -0,0003 0,0007
5 0,185 0,187 0,188 0,0857 0,0877 0,0887
10 0,282 0,272 0,272 0,1827 0,1727 0,1727
15 0,345 0,347 - 0,2457 0,2477 -
20 0,425 0,425 0,430 0,3257 0,3257 0,3307
25 0,483 0,488 0,496 0,3837 0,3887 0,3967
Blindwert: 0,0993
D. C. Harris, Lehrbuch der Quantitativen Analyse, Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden,1998
Eine unbekannte Probe des Stoffes besitzt eine Absorption von 0,330. Die unter den gleichen Bedingungen behandelte Blindprobe zeigte eine Absorption von 0,102. Welche Konzentration c des Stoffes in mg/L ist in der Probe enthalten?
Korrigierte Absorption: A = 0,330 - 0,102 = 0,228 A = 0,01630 c + 0,0047
Photometrie in der Praxis - Einstrahlgeräte ohne Nullabgleich, Zweistrahlgeräte mit automatischem Nullabgleich
- Bestimmung einer Vielzahl von Kationen und Anionen, Summenparametern u. a. m. 3.1.1
- Anwendung in der Wasser- und Umweltanalytik, in der Industrie, in der klinischen Chemie u. a. Bereichen, UV-Photometer als Detektor (z. B. HPLC)
- schnell, preisgünstig, häufig ausreichend selektiv (Störungen beachten!)
- Geräte mit fertigen Küvettentests (Rücknahme des Herstellers!)
- Methoden oft nicht genormt Validierung
Absorptionsmessungen im infraroten Bereich – Infrarotspektroskopie
Einteilung der Infrarotstrahlung (DIN 5031)
Benennung Kurzzeichen Wellenlänge
IR-A 0,78 - 1,4 µm 780 - 1400 nm Nahes Infrarot NIR
IR-B 1,4 - 3 µm 1400 - 3000 nm
Mittleres Infrarot MIR 3 - 50 µm > 3000 nm
Fernes Infrarot FIR IR-C
50 - 1000 µm -
Anregung von Molekülschwingungen, ca. 2,5 - 20 µm (4000 - 500 cm-1)
Scherschwingung in einer Ebene
Streckschwingungen ν entlang der Kernverbindungslinie Deformationsschwingungen δ
Beispiel CO2
IR-Spektrum im Bereich 4000 cm-1 bis 600 cm-1
Einige Anwendungen der IR-Spektroskopie in der Wasseranalytik ( P_WA) - Nachweis von anorganischen Wasserinhaltsstoffen
Wasser- und Kesselstein (CaCO3, CaSO4, Kieselsäure/Silicate)
- Nachweis von organischen Wasserverunreinigungen
Tenside
Mineral- und Pflanzenöle
- Identifizierung von Kunststoffen
Verunreinigungen im Wasser (Partikel und Mikroplastik mit IR-Mikroskopie)
Rohre und Behälter (PE-X, PP, PVC-U, PVAL, GFK-UP) Mikroplastik in Flüssen, Seen und Meeren
Prinzip der Flammen-Atomabsorptionsspektroskopie (F-AAS)
- Bei der Atomabsorptionsspektroskopie soll ein möglichst hoher Anteil von Atomen in den gasförmigen Aggregat- zustand überführt werden.
- Dazu muss die Probe verdampft und verascht werden sowie in der Flamme in freie Atome dissoziieren.
ID I0
Atomisierung
A ~ c
cfI
IlgA
D
0 ⋅==
A
c
Kalibrationskurven
- Strahlungsquelle emittiert Linienspektrum des zu bestimmenden Elements - Atomisierung der Probe in der Flamme
Luft-Acetylen-Flamme: 2100 bis 2400 °C
Lachgas-Acetylen-Flamme: 2600 bis 2800 °C
Sauerstoff-Acetylen-Flamme: 3050 bis 3150 °C
Thermisch stabile Verbindungen von Elementen wie Al, Si, Ti, Ca und Cr erfordern höhere Temperaturen zur Dissoziation. - Intensivste Linie (monochromatisches Licht) dient zur Anregung der betreffenden Atome; As, Cd, Pb, Sb, Se, Bi, Tl, Hg u. a. Elemente absorbieren im UV-Bereich - bessere Linearität, weiterer Arbeitsbereich, geringere Abhängigkeit von der Flammentemperatur als bei der AES
Prinzip der Flammen-Atomemissionsspektroskopie (F-AES)
Mono-chromator
Probe Detek- tor
Flam-me
Spektrale Zerlegung
Das vom untersuch- ten Element (Gas) emittierte Licht wird durch einen Mono- chromator spektral zerlegt und die Licht- intensität als Funktion der Lichtwellenlänge aufgenommen.
Photokathode + SEV: Messung der Lichtemission
I0 ~ c
- In Gasen befindet sich ein signifikanter Anteil der Atome bei ausreichend hohen Temperaturen in einem angeregten Zustand.
- Luft-Acetylen-Flamme: 2100 bis 2400 °C
Nur leicht anregbare Atome der Alkali- und Erdalkalimetalle ergeben brauchbare Emissionsspektren (Flammenphotometrie). - Lachgas-Acetylen-Flamme: 2600 bis 2800 °C oder
Sauerstoff-Acetylen-Flamme: 3050 bis 3150 °C
Notwendig für die meisten Schwermetallatome - Die Energie für die Besetzung des angeregten Zustands erhalten die Atome
durch Stöße untereinander, die bei hohen Temperaturen sehr viel wahrscheinlicher sind als bei niedrigen.
- Diese Atome können durch Emission von Strahlung in einen energetisch tiefer liegenden Zustand übergehen.
Optische Emissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES)
Bei der ICP-OES erfolgt die Anregung der Emission der zu untersuchenden Ele-mente mit sehr hei-ßem Argon-Plasma.
Plasma
konzentrische Glasrohre
Plasma
Probenaerosol + Argon
Argon Argon
Strom der Argon-Ionen im Magnetfeld des Generators
HF-Generator
induktiv-gekoppelte Argon-Plasmaquelle
Argon
Fackel bzw.
Kalibrationskurve I0
c
- Zündung des Ar-Plasmas mit Teslafunken, hohe Entladungsenergie - teilweise ionisierter Argonstrom (Ar+, e-) wird durch hochfrequentes Feld auf Kreisbahn gezwungen und beschleunigt, Ohmsche Aufheizung und Stoßionisation führen zur lawinenartigen Ionisierung, Plasmatemperatur um 10.000 K - Probenaerosol wird in Argonstrom durch die Mitte des Plasmaringes geleitet, Aufheizung auf ca. 6.000 K und Strahlungsemission - teilweise Ionisierung der Atome durch hohe Anregungstemperatur Linienspektren von Atomen und Ionen - niedrige Nachweisgrenzen der Methode - lineare Kalibrierung über mehrere Größenordnungen der Konzentration möglich - simultane Mehrelementanalyse möglich
Anregung von Elektronen und optische Emission (F-AES, ICP-OES)
N* : Zahl der Atome im angeregten Zustand
N0 : Zahl der Atome im Grundzustand
g : statistischer Faktor (Gewichtung des oberen Niveaus)
∆E : Anregungsenergie
k : Boltzmann-Konstante
T : absolute Temperatur (K)
Stoßanregung
E0
E1
E2
E3
E0
E1
E2
E3
E4 E4
Emission von Strahlung
Ekin Ekin
Ionisierung
TkE
0eg
N
N ⋅∆−
⋅=∗
Boltzmann-Gleichung
- Flammenphotometrie von Na+A-(aq)
Na(g) T = 2500 °C N* : N0 = 2 : 10.000
Na(g) T = 2700 °C N* : N0 = 4 : 10.000
- mehr Atome im angeregten Zustand ergeben intensivere Strahlung höhere Empfindlichkeit - Der zunehmenden Emission aufgrund höherer Temperatur wirkt eine
zunehmende Ionisierung entgegen! - Bei sehr hohen Temperaturen werden auch die Ionen zur Emission angeregt. Dieses Spektrum überlagert dann das der Atomemission.
Na-D-Linie (Doppellinie)
Gruppe D – Anionen (Auswahl)
Norm Inhalt Methode
DIN 38405-4 : 1985-07 Bestimmung von Fluorid ISE
DIN 38405-7 : 2002-04 Bestimmung von Cyaniden IC, Pot
DIN 38405-9 : 1979-05 Bestimmung des Nitrat-Ions Phot
DIN 38405-13 : 2006-11 Bestimmung von Cyaniden Phot
DIN 38405-14 : 1988-12 Bestimmung von Cyaniden Phot
DIN 38405-17 : 1981-03 Bestimmung von Borat-Ionen Phot
DIN 38405-21 : 1990-10 Bestimmung von Kieselsäure Phot
DIN 38405-23 : 1994-10 Bestimmung von Selen AAS
DIN 38405-24 : 1987-05 Bestimmung von Chrom(VI) Phot
DIN 38405-26 : 1989-04 Bestimmung des gelösten Sulfids Phot
DIN 38405-27 : 1992-07 Bestimmung von leicht freisetzbaren Sulfid Phot
DIN 38405-29 : 1994-11 Bestimmung von Nitrat Phot
DIN 38405-32 : 2000-05 Bestimmung von Antimon AAS
Norm Inhalt Methode
DIN 38405-33 : 2001-02 Bestimmung von Iodid Phot
DIN 38405-35 : 2004-09 Bestimmung von Arsen GF-AAS
DIN EN 1189 : 1996-12 Phosphor Phot
GF-AAS - Graphitrohr-Atomabsorptionsspektroskopie
ISE - Ionenselektive (~sensitive) Elektrode
Pot - Potenziometrie
Volt - Voltammetrie
Gruppe E – Kationen (Auswahl)
Norm Inhalt Methode
DIN 38406-1 : 1983-05 Bestimmung von Eisen Phot
DIN 38406-2 : 1983-05 Bestimmung von Mangan Phot
DIN 38406-5 : 1983-10 Bestimmung des Ammonium- Stickstoffs Phot
DIN 38406-6 : 1998-07 Bestimmung von Blei AAS
DIN 38406-7 : 1991-09 Bestimmung von Kupfer AAS
DIN 38406-8 : 2004-10 Bestimmung von Zink AAS
DIN 38406-11 : 1991-09 Bestimmung von Nickel AAS
DIN 38406-13 : 1992-07 Bestimmung von Kalium AAS
DIN 38406-14 : 1992-07 Bestimmung von Natrium AAS
DIN 38406-16 : 1990-03 Bestimmung von sieben Metallen (Zn, Cd, Pb, Cu, Tl, Ni, Co) Volt
DIN 38406-18 : 1990-05 Bestimmung von Silber GF-AAS
DIN 38406-21 : 1980-09 Bestimmung von neun Schwermetallen (Ag, Bi, Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Tl, Zn) nach Anreicherung durch Extraktion
AAS
DIN 38406-24 : 1993-03 Bestimmung von Cobalt AAS
Norm Inhalt Methode
DIN 38406-26 : 1997-07 Bestimmung von Thallium GF-AAS
DIN 38406-32 : 2000-05 Bestimmung von Eisen AAS
DIN 38406-33 : 2000-06 Bestimmung von Mangan AAS
ISO/FDIS 11885 : 2007-04 Ausgewählte Elemente ICP-OES
• Chromatographische Methoden Was ist Chromatographie? Geschichte der Chromatographie
- Michail Tswett - Begründer der Chromatographie
- 1901 Trennung von Pflan- zenfarbstoffen
- Lösung in Leichtbenzin, Adsorption der gelösten Farbstoffe an stationärer Phase in einer Säule
- 1903 Veröffentlichung der Ergebnisse
- 1906 Entwicklung der Säulenchromatographie.
- Als Chromatographie werden physika- lische Trennmethoden bezeichnet, bei denen eine Stofftrennung durch Verteilung zwischen einer ruhenden (stationären) Phase und einer sich bewegenden (mobilen Phase) erfolgt.
- Bei chromatographischen Systemen bewegt sich die mobile Phase entlang der stationären Phase. Beide Phasen sind nicht miteinander mischbar.
Griech.: Chroma - Farbe,
graphein - schreiben bzw. Graphie - Schreibung
Trennung der Blattfarbstoffe
Chlorophyll a: R = –CH3 (blaugrün)
Chlorophyll b: R = –CHO (gelbgrün) polar
Phäophytine: ohne Mg2+ (grau)
R
N
Mg
N
N
OO
N
OO
O
Chlorophyll
Phäophytine
Chlorophyll a
Chlorophyll b
Xanthophylle (O-haltige Carotine)
β-Carotin
Glaswolle
Inne
res
Chro
mat
ogra
mm
Grundtypen der Chromatographie
Adsorptionschromatographie Verteilungschromatographie Ionenaustauschchromato-
graphie
Trennung und Identifizierung von Stoffen auf der Basis ihres unter- schiedlichen Adsorptions-, Löslichkeits- oder Ionenaustauschverhaltens
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
- -
Prinzip der Trennung und Anreicherung von Stoffen Verteilung eines Stoffes zwischen zwei Flüssigkeiten: Stoff in H2O gelöst Verteilung zw. H2O/Toluen
c1 Wasser V1
Toluen V2
c2
21
1
VKVV
q⋅+
=
Der Anteil q des in Phase 1 zurückbleibenden Stoffes hängt von den eingesetzten Volumina und vom Verteilungskoeffizienten K ab.
Verteilungskoeffizient K
1
2
cc
=K
Mit VM
mVn
c⋅
== folgt:
11
22
V/mV/m
=K
1
2
V/qmV/m)q1(
K⋅−=
Mit
m1 + m2 = m und mm
q 1= :
m1 = q ⋅ m
q ⋅ m + m2 = m
m2 = (1 - q) ⋅ m
Toluen m2 = ¾ m
m1 = ¼ m Wasser
Toluen m2 = ¾ ⋅ ¼ m m1 = ¼ ⋅ ¼ m Wasser
Nach einer Extraktion: Für K = 3 und V1 = V2 = 100 mL
mL1003mL100mL100
VKVV
q21
1
⋅+=
⋅+=
q = ¼
Nach zwei Extraktionen: Für K = 3 und V1 = V2 = 100 mL
2
21
1
VKVV
⋅+=⋅
¼ ⋅ ¼ = =
⋅+
2
mL1003mL100mL100
161
100 mL einer wässrigen Lösung der Konzentration 0,01 mol/L werden mit Toluen extrahiert. Der Verteilungskoeffizient K sei 3 (dreimal mehr in der Toluen-Phase). Welcher Anteil bleibt in der wässrigen Phase bei einer Extraktion mit 500 mL und bei fünf Extraktionen mit jeweils 100 mL zurück? Es gilt: Nach n Extraktionen
Einmalige Extraktion mit 500 mL:
Fünfmalige Extraktion mit 100 mL:
+
n
21
1n
VKVV
q
⋅+=
Trennvorgang in einer chromatographischen Säule
Start (Injektion)
Stationäre Phase
Mobile Phase
K > K
Lösemittel, Trägergas
Gleichgewicht
Neue Gleichgewichtseinstellung
Lösemittel, Trägergas
Lösemittel, Trägergas
Fließrichtung Laufmittel Ende
Trennung der Komponenten
Viele Gleichgewichtseinstellungen Lösemittel, Trägergas
Inneres Chromatogramm
örtliche Verteilung der getrennten Stoffe in der stationären Phase
Länge der Säule
Kon
zentr
atio
nsp
rofil
Sig
nal
Retentionszeit1) tR in min
Äußeres Chromatogramm
zeitaufgelöste Messkurve des Detektors
1) Retentionszeit
Zeit vom Aufgeben auf die Säule bis zum Erreichen des Detektors
tR tR
Effizienz einer chromatographischen Trennung
Auflösung Peakbreite
gut schlecht
schmal breit
Klassifizierung chromatographischer Verfahren Klassifizierung nach dem Trennprinzip
Mobile Phase Stationäre Phase / Wirkprinzip gasförmig flüssig
fest / Adsorption Gas-Adsorptions-chromatographie
Flüssigkeits-Adsorptions-chromatographie
Flüssig / Verteilung
Gas-Verteilungs-chromatographie
Flüssigkeits-Verteilungs-chromatographie
Klassifizierung nach der Anordnung der statio- nären Phase
Chromatographieart Beispiele
Säulenchromatographie GC, HPLC
Planarchromatographie Papierchromatographie, DC
Klassifizierung nach der Verfahrenstechnik
Verfahrenstechnik Charakteristik
Elutionstechnik - mobile Phase wird kontinuierlich durch die Säule gespült
- Stoffgemisch wird komplett und punktförmig am Säuleneingang aufgegeben
Frontaltechnik - Stoffgemisch wird kontinuierlich am Säuleneingang aufgegeben
- Trennung einer Substanz von kleinen Verunreinigungen (Die am schwächsten zurückgehalte- tene Substanz wird rein gewon- nen.)
Verdrängungstechnik - mobile Phase wird von der stationären Phase stärker zurückgehalten als Komponenten des Stoffgemischs
- Komponenten werden durch mobile Phase im unterschiedli- chen Ausmaß verdrängt und vor der Front her geschoben
- Anwendung bei der Ionenchro- matographie
Aufbau eines Chromatographen (Elutionstechnik)
Geräte für Gaschromatographie (GC)
Säule (Tennung)
Mobile Phase
Detek- tor
Probe
Trägergas Säulenofen
Spritze
Auswerte- system
Druck-regler
Strömungs- regler
Detektor
Strömungs-messer
Säule
Flussteiler
Einspritz- block
Auswerte- system
Gerät für Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)
Ionen(austausch)chromatographie (IC)
Variante der HPLC zur Trennung von Anionen und Kationen an unterschiedlichen Säulen und mit ver- schiedenen Eluenten ( P_WA)
Pumpe
Trennsäule
Detektor
Vorsäule
Lösungsmittel
Spritze
Injektor
Auswerte- system
Mischkammer
GC
- Inertgas (N2, He, H2) als Laufmittel
- Probe muss unzersetzt verdampfbar sein
- Probemenge
normale Säulen : 0,1 µL bis 20 µL
Kapillarsäulen : 1 nL (Splitting)
- in der Regel Gas-Verteilungschromatographie
- Trennung der Komponenten in Kapillarsäulen
- Detektoren
Flammenionisationsdetektor A1) ~ m (C-Atome)
Wärmeleitfähigkeitsdetektor A1) ~ c 1)Peakfläche
Massenspektrometer zur Identifizierung (GC-MS) HPLC
- Laufmittel wird auf gewünschten Druck (bis 400 bar) gebracht und Probe in Laufmittelstrom injiziert
- Gemisch wird auf die Säule gepumpt
- Säule mit kleinen Partikeln (3 - 10 µm) dicht gepackt, aufgrund von hohem Druck nur geringe Säulenlänge notwendig, hohe Trennleistung
- Auftrennung wird im Detektor analysiert
HPLC häufig mit UV - Detektor (HPLC-UV)
oder MS - Detektor (HPLC-MS)
IC häufig mit Leitfähigkeitsdetektor
Säulen zur chromatographischen Trennung1)
Festes Trägermaterial, mit oder ohne flüssige stationäre Phase GC: ØA = 3 bis 6 mm; L = 1 bis 5 m
HPLC: ØI = 1 bis 5 mm; L = 5 bis 30 cm
LC: ØA = 1 bis 5 cm; L = 0,5 bis 5 m
Stationäre Flüssigphase Träger mit statio- Feste stationäre Phase auf der Wand närer Flüssigphase auf der Wand GC: ØI = 0,1 bis 0,7 mm; L = 15 bis 100 m
Offene Kapillarsäulen
Gepackte Säulen
1)D. C. Harris, Lehrbuch der quantitativen Analyse, Vieweg, 1997
• Massenspektrometrie
Komponenten eines Massenspektrometers
1 Torr = 133 Pa
- häufig Beschuss gasförmiger Atome oder Mole- küle von Stoffen mit Elektronen oder Ionen
- gebildete Molekülionen M+⋅ lagern sich um und zerfallen (Fragmentierung)
- alle Ionen werden aufgrund ihres Masse/La- dungsverhältnisses m/z getrennt und nachge- wiesen
- komplexe Massenspektren dienen zur Identifi- fizierung der Verbindungen
Einlass- system
Probe
Ionen- quelle
Massen-analysator
Detek- tor
Vakuumsystem
Auswerte-system
10-5 bis 10-8 Torr
D. A. Skoog, J, J. Leary, Instrumentelle Analytik, Springer, 1996
+ U2
erBzm 22
= B magnetische Flussdichte r Krümmungsradius U Spannung
Verstärker
Fokussierungsspaltt
Ionenreflektor
Detektor/Photoplatte
gasförmige Probe
Anode (70 V)
Ele
ktro
nenq
uelle
Beschleunigerspalt
Beschleunigerspaltt
Ionenbeschleuniger
+ -
Schreiber
Elektromagnet
B, U = konstant r = variabel
ortsaufgelöste Detektion
+
+
+
Ionenstrom
Elektronenstrom
Schema eines Massenspektrometers mit - Elektronenquelle - Magnetfeld-Massenanalysator1)
D. A. Skoog, J, J. Leary, Instrumentelle Analytik, Springer, 1996
+ U2erB
zm 22
= B magnetische Flussdichte r Krümmungsradius Magnet U Spannung I Stromstärke
Verstärker
Fokussierungsspaltt
Ionenreflektor
Detektor (SEV) Austrittsspalt
gasförmige Probe
Anode (70 V)
Ele
ktro
nenq
uelle
Beschleunigerspalt
Beschleunigerspaltt
Ionenbeschleuniger
+ -
Schreiber
Elektromagnet
B ~ I = variabel U, r = konstant 1)
Selektierung der Ionen durch Variation von I (B)
+
+
+
Ionenstrom
Elektronenstrom
Schema eines Massenspektrometers mit - Elektronenquelle - Magnetfeld-Massenanalysator - Richtungsfokussierung1)
Massen- Trennung der Ionen aufgrund ihres unterschiedlichen Masse/ analysator Ladungsverhältnisses im Magnetfeld (Ablenkung) Detektor Registrierung der Intensität der Ionen in Abhängigkeit vom Masse/Ladungsverhältnis, auftreffende Ionen lösen Signal (Elektronenlawine) aus Elektronenvervielfacher Massen- Durch Ionisierung (z. B. mit Elektronen) bilden sich Molekül- spektrum ionen M+⋅, die (sich umlagern können und) weiter zerfallen
M + e- M+⋅ + 2e-
M+⋅ Umlagerungs- und Zerfallsprodukte Informationen Molekularmasse der Verbindung
Summenformel der Verbindung
Strukturinformationen aus Zerfallsmustern (Fragmentierung)
Identifizierung durch Spektrenvergleich (Spektrenbibliotheken) Kombination GC-MS, HPLC-MS, MS-MS (Tandem-MS)
Rel
ativ
e In
tensi
tät
in %
Molekülionenpeak M+· : Molekulargewicht
Isotopenpeaks : Intensitätsverhältnisse liefern Sorte und Anzahl der Atome
Basispeak : Berechnung der relativen Intensität
Fragmentionenpeaks : Aussagen zur Struktur der Verbindung
m/z 100 90 10 20 30 40 50 60 70 80
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
15 29
43 45
60
42
m/z Relative Intensität
Anteil am Ionenstrom
14 3 0,9
15 16 5,0
28 5 1,6
29 19 5,9
31 4 1,2
41 4 1,2
42 14 4,3
43 100 31,1
44 6 1,9
45 93 28,9
60 58 18,0
Basispeak Molekülionenpeak M+·
Fragmentionenpeaks
Isotopenpeaks 1,1 % 13C
1,0 · 108
absolute Intensität
28
Massenspektrum (Elektronenstoßspektrum) von Essigsäure (CH3COOH)
Massenspektrum von Essigsäure (CH3COOH) durch - Fragmentierung - Neutralverluste (OH·, CH3·)
60
43
45
15 α-Spaltung
H3CC
OH
O+·
– CH3·
– OH·C+
O
H3CC
O+
H3C – COCH3
+
O
OH
OH
O +O
C CO+
O
H+C
- Qualität des Spektrums u. a. abhängig von der Anzahl der Moleküle in der Gasphase (Dampfdruck der Verbindung)
- Peaks liefern nur kationisch (geladene) Teilchen Ablenkung im Magnetfeld!
Mesomeriestabilisierung
Zuordnungen zu weiteren Fragmentionenpeaks H3C–C+=O H. + H2C=C+=O 42
O=C+–O–H OH. + C≡O+ 28 Neutralverluste
Masse Molekül Masse Molekül
M-1 H. M-33 HS.
M-15 CH3. M-35 Cl.
M-16 NH2. M-36 HCl
M-17 OH., NH3 M-42 H2C=C=O, H2C=CH-CH3
M-18 H2O M-43 CH3ĊO, C3H7.
M-19 F. M-44 CO2
M-20 HF M-45 CH3CH2O
., .CO2H
M-26 HCCH, CN. M-46 NO2
M-27 HCN, H2C=ĊH M-57 CH3CH2ĊO, .C4H9
M-28 CO, H2C=CH2 M-77 C6H5.
M-29 CH3ĊH2, HCO. M-79 Br.
M-30 H2CO M-91 C6H5ĊH2
M-31 CH3O. M-127 I.
M-32 CH3OH, S
Massenspektrum von Methylenchlorid
Rel
ativ
e H
äufig
keit
20
40
60
80
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
84 49
35
m/z
Ordnen Sie Basispeak und Molekülionenpeak zu!
Gruppe F – Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Auswahl)
Norm Inhalt Methode
DIN 38407-2 : 1993-02 Bestimmung von schwerflüchtigen Halogenkohlenwasser-stoffen GC
DIN 38407-3 : 1998-07 Bestimmung von polychlorierten Biphenylen GC
DIN 38407-7 : 2000-09 Bestimmung von PAK HPTLC
DIN 38407-8 : 1995-10 Bestimmung von PAK HPLC
DIN 38407-9 : 1991-05 Bestimmung von Benzol und Derivaten GC
DIN V 38407-11 : 1995-01 Bestimmung von PSM ADM/HPTLC
DIN 38407-14 : 1994-10 Bestimmung von Phenoxyalkan-carbonsäuren GC
DIN 38407-16 : 1999-06 Bestimmung von Anilin-Derivaten GC
DIN 38407-17 : 1999-02 Bestimmung nitroaromatischer Verbindungen GC
DIN 38407-22 : 2001-10 Bestimmung von Phosphonaten HPLC
DIN 38407-30 : 2003-05 Bestimmung von THM HS-GC
DIN 38407-34 : 2006-05 Bestimmung von PSM, Bioziden, Abbauprodukten GC-MS
ISO/DIS 24293 : 2007-04 Nonylphenol-Isomere GC-MS
ADM - Automated Multiple Development-Technik
Coul - Coulometrie
Fluoresz - Fluoreszenzspektroskopie
HPLC - High Performance Liquid Chromatography
HPTLC - High Performance Thin Layer Chromatography (DC)
HS-GC - Headspace-GC
LC - Liquid Chromatography
Pola - Polarographie
Gruppe P – Einzelkomponenten (Auswahl)
Norm Inhalt Methode
DIN 38413-01 : 1982-03 Hydrazin Phot
DIN 38413-02 : 1988-05 Vinylchlorid GC
DIN 38413-04 : 1986-09 Kohlenstoffdisulfid Phot
DIN 38413-05 : 1990-10 Ethylendinitrilotetraessigsäure (EDTA) und Nitrilotriessig-säure (NTA)
Pola
DIN 38413-06 : 2000-09 Acrylamid HPLC-MS
DIN 38413-08 : 1988-05 Ethylendinitrilotetraessigsäure (EDTA) und Diethylentrinitrilopentaessigsäure (DTPA)
LC
Gruppe S – Schlamm und Sedimente (Auswahl)
Norm Inhalt Methode
DIN 38414-12 : 1986-11 Phosphor Phot
DIN 38414-17 : 1989-11 Ausblasbare und extrahierbare, organisch gebundene Halogene (EOX)
MA
DIN 38414-18 : 1989-11 Adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX)
Coul, IC
DIN 38414-19 : 1999-19 Wasserdampfflüchtige organische Säuren
Vol
DIN 38414-20 : 1996-01 Polychlorierte Biphenyle (PCB) LC/GC
DIN 38414-21 : 1996-02 6 polycyclische aromatische Kohlen-wasserstoffe (PAK) HPLC/Fluoresz
DIN 38414-23 : 2002-02 15 polycyclische aromatische Kohlen-wasserstoffe (PAK) HPLC/Fluoresz
DIN 38414-24 : 2000-10 Polychlorierte Dibenzodioxine PCDD und polychlorierte Dibenzufurane PCDF
DIN EN 13346 : 2001-04 Spurenelemente und Phosphor, Aufschlussverfahren
AAS, ICP-OES ICP-MS
• Elektroanalytische Methoden
- Die wichtigsten Parameter des Wassers von allgemeiner Bedeu- tung sind
· pH-Wert ( Potentiometrie H+),
· elektrische Leitfähigkeit und
· Redox-Spannung. - Typische elektrochemische Me- thoden zur quantitativen Analyse von Wasserinhaltsstoffen sind
· Potentiometrie
· Coulometrie
· Ampereometrie, Polarographie
· Konduktometrie
Theorie der pH-Messung - Grundlage der Messung ist die pH-Abhängigkeit des Redoxpoten- zials von Redoxpaaren
- Messanordnung durch Kombina- tion von Messelektrode (Halbzelle, deren Redoxpotenzial vom pH- Wert abhängt) und Bezugselektro- de (Halbzelle, deren Redoxpoten- zial vom pH-Wert unabhängig ist)
- Zusammenhang zwischen der Zell- Zellspannung und dem pH-Wert der Messlösung durch Nernstsche Gleichung herstellbar
Die Messung des pH-Wertes
1) Messelektrode: Wasserstoffelektrode Bezugselektrode: Standardwasserstoffelektrode
H2 2 H+ + 2e- 2 H+ + 2 e- H2
)H(p)H(c
lnF2
RT+E=E
2
+20
E0 (H+|H2) = 0 V
⋅
1 mol/L HCl-Lösung
H+
Cl- K+
H2 U
H+
Cl-
e- e-
– + Salzbrücke
Anode Kathode
∆E = 0.059V ⋅ pH
Pt
Oxidation Reduktion
x mol/L HCl-Lösung
H2
Pt
Pt | H2 | H+(x mol/L) || H+(1 mol/L) | H2 | Pt
p0 p0
Wasserstoffelektrode (Anode): Galvanisches Element
)H(clnF
RT+E=
)H(p)H(c
lnF2
RT+E=E +0
2
+20 ∆E = E(Kathode) - E(Anode)
)H(clg10lnF
RT=)H(cln
FRT
=E ++ ∆E = 0,00 V – (- 0,059V ⋅ pH)
E = 0,059V ⋅ lg c(H+)
Die Verwendung von zwei Wasserstoffelektroden ist aufwändig und unhandlich. Für genaue pH-Messungen (Standardpufferlösungen) dient daher eine galvanische Zelle aus Wasserstoffelektrode und Silber-Silberchlorid- Elektrode (keine Diffusionsspannungen).
∆E = 0,059 V ⋅ pH
V059,0
E∆=pH
E = - 0,059 V ⋅ pH
⋅ ⋅
2) Messelektrode: Wasserstoffelektrode Bezugselektrode: Silber-Silberchloridelektrode1)
H2 2 H+ + 2e- AgCl(s) + e- Ag + Cl-
Zellreaktion: ½ H2 + AgCl(s) Ag + Cl- + H+
Pt | H2 | H+(x mol/L), Cl-(aq) | AgCl(s) | Ag
H+
U e- e-
–
+
Anode
Oxidation
x mol/L H+ - Lösung
H2
Pt
p0
Kathode
Ag
AgCl
KCl
Reduktion
∆E = E(AgCl|Ag) + 0.059V ⋅ pH
Cl-
1)Die Silber-Silberchlorid-Elektrode besteht aus einem mit Silberchlorid
überzogenen Silberdraht, der in eine an Silberchlorid gesättigte Kalium- chlorid-Lösung bekannter Konzentration eintaucht.
Potenzial der Messanordnung (3 mol/L KCl, KL(AgCl) = 1,7 ⋅ 10-10 mol2/L2)
Ag+ + e- Ag E = E0(Ag|Ag+) + )Ag(clnF
RT +
AgCl(s) Ag+ + Cl- KL = c(Ag+) ⋅ c(Cl-)
E0(Ag+|Ag) + LKlnF
RT = E0(AgCl|Ag) E = E0(Ag|Ag+) +
)Cl(c
Kln
FRT L bzw.
E = E0(AgCl|Ag) – )Cl(clnF
RT −
E = 0,221 V – 0,059V ⋅ lg c(Cl-)
E = 0,221 V – 0,059 ⋅ lg 3
E = 0,193 V Galvanisches Element ∆E = E(Kathode) – E(Anode) ∆E = E(AgCl|Ag) + 0,059 V ⋅ pH
3) Messelektrode: Glaselektrode Bezugselektrode: Silber-Silberchlorid-Elektrode
In der Praxis hat sich die Glaselektrode aufgrund ihrer leichten Handhabbarkeit als Messelektrode zur Bestimmung des pH-Wertes durchgesetzt.
Ag | AgCl | KCl-Lösung | Puffer | Messlösung || KCl-Lösung | AgCl | Ag
Innere Ableitel. Glasmembran Diaphrahma äußere Ableitel.
Fritte
U
ca(H+)
Ag
AgCl
KCl
∆E = 0,059 V ⋅ (pHi – pHa)
Ag
AgCl
Puffer + KCl
Glasmembran
ci(H+)
Glaselektrode
Ag
AgCl
Öffnung
ci(H+)=
konst.
KCl(ges.))
Glas-membran ca(H
+), Messlösung
Fritte
- wichtigste ionenselektive Elektrode, häufig als Einstabmesskette konstruiert (Glas- und Referenz- elektrode in einem Elektrodenkörper)
- elektrisch leitfähige, dünnwandige Glaskugel als pH-empfindlicher Teil (Membran d ≤ 50 µm), darin Pufferlösung mit konstantem pH-Wert = 7
- H+-Ionen diffundieren in die Oberflächenschicht auf der Innenseite (konstantes Potenzial) und Außenseite der Glasmembran (variables Potenzial)
- Potenzialdifferenz ∆E zwischen beiden Ableitelek- troden nur vom veränderlichen pH-Wert der Messlösung pHa abhängig
- Zusammenhang zwischen dem pH-Wert der Messlösung und der Zellspannung lässt sich mit Hilfe der Nernstschen Gleichung beschreiben.
∆E
Einstab- messkette
Ag
AgCl
Öffnung
ci(H+)=
konst.
KCl(ges.))
Glas-membran ca(H
+), Messlösung
Fritte
Querschnitt durch die Glasmembran einer pH-Elektrode (Harris, 1996)
trockene Glasschicht mit geringer el. Leitfähigkeit Na+, Li+
hydratisierte Gelschicht hydratisierte Gelschicht Besetzung von Na+/Li+-Plätzen in SiO4
4--Netzwerk durch H+
Pufferlösung
ci(H+)
pH = 7
Messlösung
ca(H+) H+ H+
H+
H+ pH < 7
- Unterschiedliche Ionenaustauschgleichgewichte an innerer und äußerer Oberfläche der Glasmembran Grenzschichtpotenzial ∆E = Ea – Ei
- Geringe elektrische Leitfähigkeit der Glasmembran infolge Wanderung von Na+- und Li+-Ionen in trockener Glasschicht
Berechnung des Grenzschichtpotenzials ∆E = Ea – Ei
∆E = 0,059V ⋅ lg ca(H+) – 0,059V ⋅ lg ci(H
+)
∆E = 0,059V ⋅ pHi – 0,059V ⋅ pHa bzw.
∆E = konstant – 0,059V ⋅ pHa
∆E = Grenzschichtpotenzial der Glasmembran
Ea = sich einstellendes Potential an der Glasmembran außen (Messlösung)
Ei = sich einstellendes Potential an der Glasmemban innen (konstant)
ca(H+) = Konzentration in der Messlösung
ci(H+) = Konzentration in der Pufferlösung (konstant, pH = 7)
∆E = 0,059V ⋅ (pHi – pHa)
Für eine perfekte Glaselektrode beträgt die Spannungsänderung bei 25 °C genau 59 mV pro pH- Einheit!
Die Richtung der Durchtrittsreaktion durch die Glasmembran (absolute Lage des Potenzials) ist vom pH-Wert der Messlösung abhängig.
Potenzialdifferenz: ∆E = Ea – Ei
Ei = konstant, Puffer mit pH = 7
Fall I: pHi = 7 und pHa = 1 bis 6 ∆E = Ea – Ei mit ci(H
+) = konstant
Ea = - 0,059 V bis - 0,355 ∆E = - 0,059V pHa – (-0,059 pHi)
∆E = - 0,059V pHa + 0,059 pHi
∆E = 0,413 V – 0,059V ⋅ pHa > 0
Fall II: pHi = 7 und pHa = 7 ∆E = Ea – Ei = 0 (theoretisch)
Fall III: pHi = 7 und pHa = 8 bis 10 ∆E = Ea – Ei mit ci(H
+) = konstant
Ea = - 0,473 V bis - 0,592 ∆E = - 0,059V pHa – (-0,059 pHi)
∆E = - 0,059V pHa + 0,059 pHi
∆E = 0,413 V – 0,059V ⋅ pHa < 0
Für die praktische Zellspannung der Messkette gilt:
Die pH-Messung erfolgt nach Kalibrierung der Glaselektrode mit Pufferlösungen bekannten pH-Wertes.
- Messung im sauren Bereich: pH1 = 7, z. B. pH2 = 4
Messung im basischen Bereich: pH1 = 7, z. B. pH2 = 9
- Temperaturabhängigkeit des pH-Wertes beachten, Puffer- und Messlösung mit gleicher Temperatur
- Ermittlung der Steilheit k ⋅ 0,059 V:
Anstieg der Geraden im pH - U - Diagramm, Aussage über Empfindlichkeit der Messung
- Ermittlung des Assymetriepotenzials Eas:
Bestimmung des konstanten Gliedes Eas für pHi = pHa (Messkettennullpunkt),
Aussage zur Alterung der Glaselektrode
∆E = k ⋅ 0,059V ⋅ (pHi – pHa) + Eas
pH - E - Diagramm
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
2 3 4 5 6 7 8 9
pH-Wert der Messlösung
Zel
lspa
nnun
g in
mV
Eas = 20 mV
Steilheit ∆E/∆pH = 40 mV
Steilheit ∆E/∆pH = 59 mV
Nullpunkte der Messkette
∆
• Elektrische Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen Elektrolytische Dissoziation
Echte Elektrolyte
sind Stoffe, die bereits im festen Zustand aus Ionen bestehen (Ionenkris- tall) und in Wasser oder in der Schmelze in Ionen zerfallen. Potenzielle Elektrolyte
sind Stoffe, die aus Molekülen mit einer polaren kovalenten Bindung bestehen und mit Wasser unter Protolyse reagie- ren.
Salze, Metallhydroxide
K+Cl-, K+OH-
Ionenbindung, Ionenkristall Anorganische und organische Säuren, Ammoniak
H–Cl, H–O–NO2, H–O–(O)–CH3
Atombindung mit partiellem Ionencharakter
Messung der elektrischen Leitfähigkeit
L = Elektrodenabstand (cm)
A = Elektrodenfläche (cm2)
ρ = spezifischer Widerstand (Ω ⋅ cm)
æ = spezifische Leitfähigkeit (Ω-1 ⋅ cm-1, S ⋅ cm-1)
C = Zellkonstante (cm-1) (R von Lösung mit bekannter æ messen)
A
I
U
L
Ohmsches Gesetz:
R = AL
IU ⋅ρ=
Spezifischer Wider- stand ρ:
lA
R=ρ
Spezifische Leit-fähigkeit æ:
æ = ρ1
æ = AR
L⋅
= RC
∼
⋅
A- K+
Stromfluss durch Metalle (Leiter 1. Klasse)
- Ladungsträger Elektronen e-
- keine stofflichen Veränderungen
Stromfluss durch Elektrolytlösungen (Leiter 2. Klasse)
- Ladungsträger Kationen K+ und Anionen A-, KA K+ + A-
Transport des elektrischen Stromes infolge Bewegung der Ionen im elektrischen Feld zwischen Elektroden
- stoffliche Veränderungen!, an der Oberfläche der Elektroden erfolgt Elektro- nenaufnahme (Reduktion von Kationen) und -abgabe (Oxidation von Anionen)
K+ + e- K Reduktion A- A + e-
+ –
K+
A-
Oxidation
Verlauf der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit æ von Elektrolyten
Starke Elektrolyte
- auch bei hohen Konzentrationen prak- tisch vollständig dissoziiert
- mit zunehmender Konzentration c0
steigt zugleich die gegenseitige Behin- derung (Bildung von Assoziaten, Ionenbeweglichkeit sinkt)
- Salze, Metallhydroxide, starke anorga- nische Säuren
Schwache Elektrolyte
- protolysieren gewöhnlich nur in gerin- geringem Umfang
- mit zunehmender Konzentration c0 sinkt der Protolysegrad α
- organische Säuren
æ
c0
æmax
starker Elektrolyt HCl
schwacher Elektrolyt CH3COOH æmax
starker Elektrolyt NaOH
æmax
Spezifische elektrische Leitfähigkeit
Die elektrische Leitfähigkeit steigt
- mit der Ionenkonzentration
- mit den Ladungszahlen
- mit der Ionenbeweglichkeit
Gruppe C – Wichtige physikalische und physikalisch-chemische Kenngrößen (Auswahl)
Norm Inhalt Methode
DIN 38404-3 : 2005-07 Absorption im UV-Bereich Phot
DIN 38404-4 : 1976-12 Temperatur Temp
DIN 38404-5 : 2005-08 pH-Wert Pot
DIN 38404-6 : 1984-05 Redox-Spannung Pot
DIN 38404-10 : 1995-04 Calcit-Sättigung eines Wassers -
DIN 38404-16 : 1989-04 Bestimmung von Radionukliden -
DIN EN ISO 7887 : 1994-12 Färbung Phot
DIN EN 27027 : 1994 Trübung Phot
DIN EN 27888 : 1993 Elektrische Leitfähigkeit LF
Phot - Photometrie
Temp - Temperaturmessung
Pot - Potenziometrie
LF - Leitfähigkeitsmessung