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NPK Einbindung eines Flammenphotometers in die NPK-Analytik

Autor / Redakteur: Katja Koller* und Antje Schöne* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Die NPK-Analytik erfordert von Routinelaboren die Anwendung verschiedener Extraktionsmittel und die zuverlässige Messung der Parameter. Der Einsatz eines automatischen Analysensystems zur parallelen Bestimmung der Nährstoffe kann den Arbeitsprozess wesentlich erleichtern.

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Abb.1: 1 Das Vier-Kanal-System ermöglicht die parallele Analyse von Nitrat, Ammonium, ortho-Phosphat und Kalium.
Abb.1: 1 Das Vier-Kanal-System ermöglicht die parallele Analyse von Nitrat, Ammonium, ortho-Phosphat und Kalium.
(Bild: MLE)

Bei der Bestimmung von Nährstoffen in Bodenextrakten und Düngemitteln werden meist photometrische Verfahren eingesetzt. Diese sind einfach anwendbar und häufig unempfindlich gegenüber hohen Matrixbelastungen. Die bereits seit längerer Zeit etablierten Fließinjektionsanalyseverfahren in der Routineanalytik von z.B. Nitrat, Phosphat und Ammonium vereinen die leichte Handhabbarkeit dieser Technik mit hohem Probendurchsatz, geringem Reagenzienverbrauch, sehr guter Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sowie der einfachen Auswahl verschiedener Messbereiche durch den Einsatz von unterschiedlich großen Probeschleifen.

Nährstoffe automatisiert analysieren

Das Analysesystem FIA-modula von MLE gestattet einen nach Kundenwunsch optimierten modularen Aufbau, mit dem die gelösten Nährstoffe automatisch nach standardisierten Verfahren bestimmt werden. Als Detektionsprinzip wurde bisher ausschließlich die Photometrie verwendet. Bei der NPK-Analytik in Böden und Düngemitteln ist jedoch die Bestimmung des Kaliumgehaltes nötig. Bisher konnte ein dafür notwendiges Flammenphotometer nicht in das MLE-Modulprinzip integriert werden. Die Proben mussten mit zusätzlichem Zeitaufwand separat vermessen werden. Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde nun überprüft, inwieweit die Einbindung eines Flammenphotometers in das modulare Fließsystem möglich ist.

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Für den Aufbau eines modularen Systems aus Parallelmessung von Extinktion (klassische Photometrie) und Emission (Flammenphotometrie) musste zunächst die Software überarbeitet werden. Zusätzlich zur bisher angewendeten Extinktionsmessung in der FIA-Control Software sollte eine Verarbeitung des Emissionssignals eines externen Flammenphotometers gewährleistet sein. Gleichzeitig musste die ursprüngliche Methode zur Bestimmung von Kalium mit dem Flammenphotometer so umgestaltet werden, dass das allgemeine Prinzip der Anwendung der Fließinjektionsanalyse bestehen bleibt und eine Parallelmessung von verschiedenen Parametern aus einer Probe möglich ist. Zur gleichzeitigen Erfassung von Extinktions- und Emissionssignalen wurde die FIA-Control Software in Zusammenarbeit mit Dr. Herbert-Steiner-Consulting zur neuen FIA-Studio Software weiterentwickelt. Alle Vorteile der bisherigen Software bleiben bestehen. Die Steuersoftware umfasst leicht selbst zu programmierende Methoden. Der Nutzer wählt mit einem Klick die entsprechende Detektionsart und kann so Extinktion und Emission parallel erfassen. Das Flammenphotometer wird zusätzlich als letztes Modul in die Reihe der Messgeräte unter Beibehaltung des Mehrkanal-Prinzips platziert. Das Fließsystem wird so aufgebaut, dass auch bei der flammenphotometrischen Vermessung die Probe in Schleifen geladen wird. Wie bei der klassischen photometrischen FIA-Technik bestimmt die Variation der Größe des Probensegmentes den jeweiligen Messbereich.

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