Marktübersicht Autotitratoren Für mehr als nur pH-Kurven: Titratoren

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Ob Säuregrad, Wasserkonzentration oder Ionengehalt – über die Titration lassen sich diverse Messgrößen analytisch abbilden. Titrationssysteme helfen dabei, die Messungen reproduzierbar und schnell durchzuführen.

Die Titration ist eine der Grundoperationen im chemisch-analytischen Labor. Während Studenten an der Uni anfangs noch mit handgeschwenktem Erlenmeyerkolben und „Augenmaß“ dem Farbumschlag von Methylrot oder Phenolphthalein entgegenfiebern, sind in den Routinelaboren längst technische Systeme für die Titrationsaufgaben verbreitet. Die Entwicklung von Autotitratoren war ein wichtiger Fortschritt für die Laboranalytik. Durch sie ist das Titrationsergebnis unabhängig vom Operator, da die Detektion bzw. Auswertung des Endpunktes stets gleich verläuft und auch der Prozess selbst dank automatisierter Dosierung der Maßlösung bestmöglich reproduzierbar ist. Doch was macht einen guten Autotitrator aus?

Passendes Modell finden

Moderne Geräte sollten möglichst modular und aufrüstbar sein, damit sie auch für zukünftige Anforderungen geeignet sind. Dies gilt v. a. für Forschungslabore und projektbezogene Arbeit, weil dort immer wieder neue analytische Fragen bearbeitet werden. Ebenfalls zu berücksichtigen sind die gesetzlichen Vorgaben im Pharmabereich: hier erfordert das regulierte Umfeld u. a. ein besonderes Freigabeprocedere bei Arbeitsvorschriften, elektronische Unterschriften sowie festgeschriebene Dokumentation der Analysen. In solchen Fällen ist noch mehr als sonst die Software des Systems entscheidend, die all diese Anforderungen erfüllen muss, aber gleichzeitig benutzerfreundlich zu bedienen sein sollte. Während die Touchscreen-Steuerung zum Standard zählt, ist die Menüführung von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Hier bietet es sich an, das jeweilige Gerät zuvor selbst zu testen, entweder auf einer Messe oder per Anfrage an die Hersteller, die mitunter eigene Live-Demonstrationen anbieten.

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Letztlich entscheiden aber die eigenen Anforderungen, welches Modell am besten geeignet ist – und das muss nicht immer das hochpreisige Spitzenmodell sein. So kann auch ein einfaches, „unflexibles“ System passend sein, wenn die Analyseaufgabe immer dieselbe bleibt. Ein an eine Bäckerei angeschlossenes Labor zur Qualitätskontrolle der Teige braucht beispielsweise keine dutzenden Messsonden und Methoden, sondern muss lediglich die klassische Säure-Base-Titrationen zuverlässig durchführen. Hier genügen also Modelle, die nur auf eine Anwendung beschränkt, dafür aber deutlich preiswerter in der Anschaffung sind. Wichtig ist, dass sich die Anwender vorher verdeutlichen, welche Spezifikationen der Titrator erfüllen muss: Welchen pH- oder Konzentrationsbereich sollen die Titrationen abdecken? Wie viele Messeingänge brauche ich? Ist ein automatisierter Probengeber wichtig? Und wie groß darf das Gerät sein, damit es an der geeigneten Stelle im Labor Platz findet?

Auch die Reinigung des Titrators sollte berücksichtigt werden. Systeme mit automatischem Probensampler bieten i. d. R. ein eigenes Reinigungsprogramm an, bei dem die Leitungen und Sensoren vollautomatisch gespült werden. Grundsätzlich sollte darauf geachtet werden, dass sich die Büretten und andere Teile des Titrators leicht und schnell auswechseln lassen, was sowohl für die Reinigung als auch für Wartungsarbeiten von Vorteil ist.

Entwicklungstrends

So wie sich die persönlichen Anforderungen an einen Titrator unterscheiden, so gibt es auch zwei Trends bei der Entwicklung der Geräte. Die einen Systeme werden immer vielfältiger und kommen dem Wunsch einer „All-in-One“-Lösung näher und näher, während andere Systeme eher die Spezialisierung auf ein oder zwei Parameter verkörpern, z. B. auf pH-Wert und Leitfähigkeit, oder auch die Wasserbestimmung nach Karl Fischer. Bei letzterer ist die Methode der Coulometrie der Standard, um besonders geringe Wasserkonzentrationen in einer Probe zu quantifizieren, üblicherweise von einigen ppm bis zu 5 % oder 10 µg bis 100 mg Wasser. Hier wird keine Maßlösung über die Bürette in die Probe dosiert, wie bei volumetrischen Titrationen, sondern die Titrierlösung wird elektrochemisch direkt in der Titrierzelle erzeugt. Wenn hohe Wassergehalte von 10 % und mehr vorliegen, braucht es allerdings die volumetrische Methode, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Manche Hersteller bieten Geräte an, die beide Methoden zugleich abdecken.

In Zukunft werden v. a. die Modularität und damit die Anwendungsvielfalt der Geräte immer stärker in den Fokus rücken. Ein Gerät, was heute nur für volumetrische Titrationen ausgelegt ist, würde sich dann beispielsweise mit einem Zusatzmodul auch für coulometrische Karl-Fischer-Titrationen aufrüsten lassen. Auch Digitalisierungstrends wie die Bedienung per Tablet oder Smartphone werden immer ausgereifter. Die Software im Hintergrund kann helfen, Bedienungsfehler zu erkennen oder auffällige Messwerte aufzuspüren und ggf. bei der Fehlersuche zu unterstützen. Nicht zuletzt muss bei der zunehmenden Digitalisierung das Thema Datensicherheit weiterentwickelt werden, was auch für Labore außerhalb des regulierten Pharmabereichs immer wichtiger wird.

Welche Features Titratoren heute schon abbilden zeigt die Marktübersicht als Whitepaper (pdf) oder interaktive online-Tabelle. Die Unternehmen hatten die Möglichkeit, zwei Geräte aus ihrem Portfolio vorzustellen. Die Übersicht beruht auf Selbstauskünften der teilnehmenden Firmen und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

* C. Lüttmann, Redaktion LABORPRAXIS, E-Mail: christian.luettmann@vogel.de

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