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Elementanalyse 48 auf einen Streich: Probenvorbereitung von Umweltproben

| Autor/ Redakteur: David Reishofer* / Dr. Ilka Ottleben

Die Elementanalyse gehört im Rahmen der Umweltanalytik zur Routine. Ihr Erfolg hängt wesentlich von der Qualität der verwendeten Materialien und Geräte ab – und von der richtigen Probenvorbereitung. Sie sollte einfach und schnell funktionieren und in Zeiten erhöhter Probenaufkommen zudem wirtschaftlich sein.

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Abb. 1: Ob Schadstoffkonzentrationen oder Nährstoffgehalte – die Untersuchung von Bodenproben und Abfällen ist ein wichtiges Feld innerhalb der Umweltanalytik.
Abb. 1: Ob Schadstoffkonzentrationen oder Nährstoffgehalte – die Untersuchung von Bodenproben und Abfällen ist ein wichtiges Feld innerhalb der Umweltanalytik.
(Bild: © microgen@gmail.com - stock.adobe.com)

Der Mensch tut der Erde nicht unbedingt gut. Rasant hat er mit Beginn des Industriezeitalters dafür gesorgt, dass sich Klima und Ökosysteme global verändern. Ein Nebeneffekt: Die Analyse von Umweltproben gewinnt immer mehr an Bedeutung. Auch weil die globalen Entwicklungen notwendigerweise in strengeren Regulativen resultieren (sollten).

Die Kontrolle von Abwässern nimmt in diesem Zusammenhang eine bedeutende Rolle ein. Eine Vielzahl von Industrien, wie etwa der Bergbau, die Energieerzeugung, die Lebensmittelproduktion, die Chemieproduktion, aber auch Erdölraffinerien und Brauereien setzen auf eine Abwasser-Überwachung. Die meisten Betriebe sind dazu verpflichtet, ihre Abwässer vor Ort aufzubereiten, bevor diese in einen Fluss oder die Kanalisation geleitet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass ein festgelegter und tolerierter Verunreinigungsgrad nicht überschritten wird.

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Noch bevor die Aufbereitung erfolgt, muss festgestellt werden, welche Verunreinigungen auf welchen Konzentrationsniveaus vorhanden sind. Daher zählt die Routineanalytik von Abwässern zu den häufigsten Anwendungen der Umweltchemie.

Ein anderes, sehr wichtiges Feld innerhalb der Umweltanalytik ist die Untersuchung von Bodenproben und Abfällen. Hierbei geht es einerseits um die Kontrolle von Schadstoffkonzentrationen im Zuge der industriellen Nutzung sowie um die Beurteilung des Nährstoffgehalts für die Landwirtschaft.

Routineanalytik im Hochdurchsatz

Für viele Betriebe ist eine schnelle, einfache und preiswerte Möglichkeit der Probenvorbereitung ein Muss. Multicube 48 von Anton Paar ist ein robuster Laborheizblock, der für den offenen Säureaufschluss, zum Verdampfen und Aufkonzentrieren von Proben sowie für andere Anwendungen, die erhöhte Temperaturen erfordern, eingesetzt wird.

Der PFA-beschichtete Graphitblock ermöglicht den gleichzeitigen Aufschluss von bis zu 48 Umwelt-, Lebensmittel- oder anderen Proben unter einheitlichen Temperaturbedingungen von ±1 °C. 800 W Leistung garantieren schnelles Aufheizen auf bis zu 180 °C sowie kurze Zykluszeiten.

Die Probengefäße können zur schnelleren Abkühlung mithilfe eines Racks aus dem Multicube 48 entfernt werden, um den Probendurchsatz weiter zu erhöhen. Multicube 48 kann für verschiedene Standardmethoden wie EPA 3010a, 3020b, 3050b und 3060 für Feststoffabfall sowie EPA 200.2, 200.7, 200.8, 200.9, 245.1, 365.1 für Wasser verwendet werden.

Tabelle 1 zeigt die Messwerte sowie Wiederfindungsraten in Bezug auf das zertifizierte Referenzmate­rial (ERM-CA713 Wastewater). Die Messwerte stimmen mit den zertifizierten Werten für alle Elemente unabhängig von ihrer Konzentration gut überein. Eine Ausnahme stellt Hg aufgrund der bekannten Volatilität dar.

Der Multicube 48 läuft im Dauerbetrieb bis zu 450 Tage lang. Dadurch kann ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet werden, ohne Zeitaufwand für die Kühlung und Heizung zwischen den Proben berücksichtigen zu müssen.

Der Controller verfügt über eine moderne Software, die durch das Menü führt und kann auch mit Laborhandschuhen bedient werden. Neben bereits installierten Standardmethoden können auch individuelle Methoden einfach programmiert werden. Durch den großzügig ausgelegten Speicher können bis zu 100 Methoden gespeichert werden.

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