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UWSF

Analytische und chemische Methoden



Umweltanalytik mit Ionenchromatografie: Status Quo und Zukunftsperspektiven, Teil II: Kationen, Metall- und Metalloidspezies (Übersichtsbeitrag)
Klaus Fischer
Corresponding author:: Klaus Fischer

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Background, Aim and Scope:
PRÄAMBEL
Teil I: Verfahrensgrundlagen, Umweltanalytik anorganischer Anionen [UWSF 19 (1) 49-61 (2007)]
Teil II: Kationen, Metall- und Metalloidspezies
Teil III: Xenobiotica

In drei aufeinanderfolgenden Teilen werden die umweltanalytischen Anwendungsschwerpunkte der IC der letzten 6 Jahre vorgestellt. Der erste Beitragsteil führt in die trennmechanistischen Grundlagen und in die hierauf aufbauenden Verfahrensvarianten der IC ein. Daran anschließend werden einige wichtige Grundtypen von stationären Phasen besprochen. Im Bereich der Detektionsprinzipien werden moderne Kopplungstechniken hervorgehoben. Die Übersichtsdarstellung umweltanalytischer Arbeiten umfasst das Gebiet der anorganischen Anionen, differenziert nach den drei Gruppen „klassische Anionen“, „polarisierbare Anionen“ und „Anionen der Halogensauerstoffsäuren (anorganische Desinfektionsnebenprodukte, Perchlorat)“.

Der zweite Beitragsteil beschäftigt sich mit der Analyse von Metallionen und Ammonium sowie von Metall- und Metalloidspezies. Gegenstand des dritten Teils ist die ionenchromatografische Bestimmung von Xenobiotica. Dieser Teil schließt mit einem Ausblick auf neue Einsatzgebiete der IC, für die aktuell die instrumentellen Voraussetzungen geschaffen werden.

ZIEL und ABSICHT von Teil II -- Die Ionenchromatografie (IC) ist eines der vielseitigsten und leistungsfähigsten Verfahren zur Bestimmung von ionischen und hochpolaren Stoffen in wässrigen Umweltmedien. Ziel des Beitrags ist es, einen Überblick über die ionenchromatografische Umweltanalytik von Metall- und Ammoniumionen sowie von Metall- und Metalloidspezies zu vermitteln.

Main Features:
Einer Zusammenstellung von Gründen, die für die Wahl der IC als Metallanalyseverfahren sprechen, folgt eine kurz gefasste Vorstellung der hierzu häufig eingesetzten Trennmechanismen und Trennsäulen. Die Auswertung der neueren Arbeiten zur Speziesanalyse lässt erkennen, dass hier eine Schwerpunktbildung bei den Metalloiden, insbesondere bei Arsen und Se, stattgefunden hat.

Results:
Die IC wird relativ häufig zur Charakterisierung der Metallgehalte von Aerosol- und Staubpartikeln herangezogen, insbesondere dann, wenn zugleich die Anionenzusammensetzung dieser Partikel von analytischem Interesse ist. Die Ermittlung der Bindungsform beschränkt sich bei einigen Elementen, u.a. Chrom und Thallium, weitgehend auf eine Differenzierung der Redoxspezies, während bei Aluminium, Eisen und verschiedenen Metalloiden eine Bestimmung der molekularen bzw. koordinativen Elementbindungsform beabsichtigt ist.

Discussion:
Es wird eine übergreifende Darstellung und Auswertung der für die Element- und Elementspeziesanalytik eingesetzten ionenchromatografischen Verfahren vorgenommen.

Conclusions:
Aufgrund der besonderen Aussagekraft der Ergebnisse der ionenchromatografischen Elementspeziesanalyse für die Bewertung des umweltchemischen Verhaltens und der toxikologischen Eigenschaften eines Elementes wird die Bedeutung dieser IC-Anwendung in den nächsten Jahren weiter zunehmen.

Perspectives:
Es zeichnet sich ab, dass zur Bewältigung dieser anspruchsvollen Aufgabe neben den bereits etablierten Kopplungen der IC mit elementspezifischen Detektoren vermehrt Kopplungen mit strukturspezifischen massenspektrometrischen Detektoren (ESI-MS/MS, ESI-TOF-MS) zum Einsatz kommen werden.

19 UWSF (4) 243-254 (2007)

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