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aus der homologen Reihe der n-Alkane mit C12 bis Cls gegen das Retentionsvolumen auftrfigt (Abb. 1), dann zeigt sich demgegentiber jedoch, dab Peaks mit h6herer Retention im nachgeschalteten Detektor sogar schm~iler sind als im vorge- schalteten. Da sich die IR-Spektren der h6heren n-Paraffine kaum voneinander unterscheiden, ist die wahrscheinlichste Erklfirung fiir dieses Verhalten die, dab in diesem Konzentra- tionsbereich das FTIR-Spektrometer als GC-Detektor nicht in seinem linearen Bereich arbeitet.

Um dies aufzuzeigen wurde ffir verschiedene Konzentra- tionen yon Methacrylsfiure-Isobutylester als Testsubstanz der Responsefaktor bestimmt (Abb. 2). Im Gegensatz zum PID besitzt der FTIR-Detektor fiberhaupt keinen linearen Bereich. Der Grund daffir liegt darin, dal3 das Signal kein Extinktionswert ist, sondern aus dern Vektorabstand zwi- schen einem Interferogramm-Vektor und einer vorher deft- nierten Basis gebildet wird.

Bedingt durch das im Vergleich zum PID hohe Rausch- niveau der Basislinie liegt die Nachweisgrenze bei Verwen- dung des FTIR-Spektrometers als GC-Detektor ftir Methac- ryls~iure-Isobutylester bei 3 x 10 -s g/s. (Aussagewahrschein- lichkeit 99.9 %) [8]. Das entspricht bei den gewS.hlten experi- mentellen Bedingungen einer Menge yon 460 ng. Die spektra- le Information kannjedoch noch aus weit geringeren Mengen erhalten werden [9]. Dagegen erstrecken sich fiir den PID

Nachweisgrenze und linearer Bereich noch um etwa drei Gr613enordnungen weiter zu geringeren Konzentrationen [10].

Diese Resultate zeigen, dal3 fiir gepackte Sfmlen die GC/FTIR-Kombination mit einem Photoionisationsdetek- tor sinnvoll ist und zur quantitativen Auswertung aus Grtin- den der Linearit/it, Empfindlichkeit und Basislinienrauschen das PID-Signal vorzuziehen ist.

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Eingegangen am 25. November 1981

Fresenius Z Anal Chem (1982) 311:124-125 - �9 Springer-Verlag 1982

Einsatzmiiglichkeiten von Kunststoff- Einmalspritzen in der Analytischen Chemie

R. Caletka

Universit~it Ulm, Sektion Analytik und H6chstreinigung, Oberer Eselsberg, D-7900 Ulm/D., BundesrepubIik Deutschland

Application of Disposable Plastic Syringes in Analytical Chemistry

In der Spurenanalytik k6nnen bei der Anwendung von Trennverfahren durch Verluste und Kontamination groBe systematische Fehler entstehen. Inzwischen ist allgemein bekannt, dab die Gefahr solcher Fehler mit der Anzahl der wfihrend eines Analysenverfahrens separat durchgefiihrten Operationen vergr613ert wird. Deshalb sollte man sich be- miihen, nach M6glichkeit ,,alle Schritte eines mehrstufigen Verbundverfahrens, also Probenaufschlul3, Abtrennung der Elementspuren und ihre Bestimmung, in einem abgeschlosse- nen System mit m6glichst kleiner Oberfl/iche aus weitgehend indifferenten Werkstoffen" durchzuftihren [2 - 3]. Wie unsere Erfahrungen zeigen, k6nnen Kunststoff-Einmalspritzen

(KES) bei der Durchfiihrung von analytischen Verbundver- fahren vorteilhaft eingesetzt werden.

Bisher wurden KES yon uns vor allem bei der Extraktion aus flul3sauren Medien verwendet, womit ihr Einsatz aber bei weitem noch nicht ausgesch6pft ist. Die KES ersetzt den klassischen Schtitteltrichter und erspart nach dem Gebrauch die Reinigung. Dariiberhinaus konnten bei der Verwendung von KES Verbesserungen bei den Extraktionstechniken er- zielt werden.

KES, die an der Spitze mit geeigneten Verschlul3kappen oder Ansaug-/Ausflul3r6hrchen versehen sind, bieten die M6glichkeiten einer sicheren Phasenmischung und einfacher, sauberer sowie nahezu vollst~indiger Trennung der beiden Extraktionsphasen, die durch die Stellung der Spritze (Spitze nach oben oder unten) in beliebiger Reihenfolge herausge- driickt werden k6nnen (Abb. 1). Verluste durch anhaftende Fliissigkeitsreste auf der Oberfl/iche treten praktisch nicht auf. Von Vorteil ist auch, dab sich ein Entltiften des Extrak- tionsgef/il3es und das Einfetten eines Hahns und Stopfens ertibrigen, und die Trennung der Phasen durch Zentrifugieren direkt in der Spritze beschleunigt werden kann. Besondere Vorteile bietet diese Technik bei mehrstufigen Extraktions- prozeduren und beim Waschen des Extrakts.

Die Extraktion in KES lfiBt sich iiberall anwenden, wo relativ geringe Fltissigkeitsmengen extrahiert werden mfissen.

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ProbenaufschkuB

Reagentienzugabe

Reagentien

P r o b e /

i

I Temperieren der L6sung (L)

D-Dr uckausg[e[ch

/

2 bad .

Phasenmischung (schi.ittetn)

LP

Gaseinleitung

G-Gasaustrittrohr mit VerscNu6

Gas JL-

o" L Q

Phasentrennung : Ablassen der schwereren Phase (SP) Einziehen des Extrakt[onsmittels -~-

L P

SF

II Fittrieren der LSsung (L)

FE- Filterelement FR - Filter r/Shrchen

F R

L

Phasentrennung : Abdri.icken der teichteren Phase (LP)

sP

T Aufgabe auf eine chromatograph[sche S~iute

9 Abb. 1. Anwendungsbeispiele ftir die KES

Dartiberhinaus k6nnen KES auch ftir andere Operationen, die hfiufig bei einem Trennprozel3 notwendig sind, Verwen- dung finden. Dabei ist eine Verkntipfung von mehreren Scbritten m6glich. Einige Beispiele sind in Abb. 1 dargestellt.

Durch eine Koppelung von zwei KES von Spitze zu Spitze mit Hilfe eines Luer-Verbindungselements oder mit einem Kunststoffr6hrchen erhS.lt man eine einfache Aufschlul3- Verbundapparatur. Die obere Spritze enthfilt das AufschluB- medium und die untere die aufzuschlieBende Probe. Nach Einsaugen kann die obere Spritze noch mit anderen Reagen- tien oder Waschfltissigkeiten (f/Jr eventuell entstehende Gase oder leichtfl/ichtige Verbindungen) geftillt werden. Das ge- naue Einpipettieren von Reagentien ist leicht m6glich. Nach- dem die obere Spritze abgenommen wird, kann eine der hier erwfihnten Prozeduren durchgeffihrt werden.

Auch das Temperieren des Inhaltes ist direkt in der Spritze durchffihrbar. Bisherige Erfahrungen zeigen, dab kommer- ziell erh/iltliche KES das Aufheizen bis 100~ gut aushalten. Sollte allerdings wfihrend des Aufheizens eine Gasentwick- lung eintreten, so ist eine Offnung in der Wand der Spritze oder in dem Kolben erforderlich. Diese kann ohne Schwierig- keiten mit einem Gummiring, Klebeband oder Plastikaufsatz wieder verschlossen werden. Die Plazierung von Elektroden auf dem Kolben und/oder Verschlugkappe ftir verschiedene elektrochemische Prozeduren wurde ebenfalls erprobt (in Abb. 1 nicht gezeigt).

Beim Abdrticken der Lasung aus der Spritze (z. B. nach der erfolgten Extraktion oder F/illung) kann diese durch ein Filterelement oder ein Filterrahrchen direkt filtriert werden. Ahnlich kann die L6sung direkt aus der Spritze in eine

chromatographische S~iule, die ebenfalls mit Luer-Anschltis- sen ausgeriistet ist, zur weiteren Trennung appliziert werden. Ffir eine kontinuierliche Zufuhr yon L6sungen sind geeignete Perfusionspumpen zu verwenden. Trennungen der wfil3rigen Phase nach der Adsorption unter statischen Bedingungen (Batch-Methode) k6nnen ebenfalls mittels der KES sehr einfach, evenmell in Verbindung mit der oben erw/ihnten Filtrationstechnik, durchgeffihrt werden. Wird die KES mit einer geeigneten Pipette verbunden, bietet sich auch die M6glichkeit eines direkten Pipettierens der Phasen. Fiir die obengenannten Zwecke sind im Grunde alle marktgfingigen, medizinischen KES geeignet. Spritzen mit einem Konus- boden und zentrisch angeordnetem Auslal3 sind allerdings vorzuziehen. Ffir die Arbeiten mit organischen L6sungsmit- teln ist darauf zu achten, dal3 der Kolben aus einem stabilen Material hergestellt wird (vorzugsweise Polypropylen, Nylon, TPX oder Teflon). Verschlu6kappen k6nnen einfach aus Einmalkantilen hergestellt werden, indem die Nadel vorsich- tig erw~irmt und entfernt wird. Anschliel3end wird der Kunst- stoff-Luer-Anschlug zugeschmolzen. Diese Technik eignet sich auch zur Herstellung yon Ansaug-Ausflul3r6hrchen und Filterr6hrchen, indem der Luer-AnschluB mit einem geeigue- ten Polyethylenschlauch (i.D. 1 - 2 m m ) verbunden wird. Ausflul3r6hrchen mit einer partiellen Ausweitung des Durch- lagkanaldurchmessers an der VerschweiBstelle haben sich als besser erwiesen, da diese Ausweitung die Beobachtung der Phasengrenze erleichtert.

Besondere Vorteile bietet diese Technik beim Arbeiten mit geffihrlichen Stoffen (z. B. Radioaktivitfit) und in den Ffillen, wo Luft, Luftfeuchtigkeit o. ft. ausgeschlossen werden mils- sen. Durch die Verwendung von KES werden Adsorptionen und Desorptionen bei diesen Operationen deutlich reduziert. Die bei Glasgef~iBen tibliche Auslaugung und die damit eingeschleppten Verunreinigungen entfallen. KES werden nur einmal benutzt und k6nnen vor der Benutzung gut gereinigt (z.B. mit untersiedepunktdestillierter HNO3, siehe [1, 4]) und nach der Verwendung problemlos liquidiert werden. Diese Eigenschaften prfidestinieren die KES vor allem ffir den Einsatz in der extremen Spurenanalytik und in der Radiochemie, wobei hier auch die Abschirmung sehr einfach gehandhabt werden kann. Ftir KES bestehen auch in anderen Anwendungsbereichen der Chemie und Biochemie sehr wohl groBe Einsatzm6glichkeiten. In diesem Zusammen- hang kann man vor allem auf die einfache Handhabung, den sicheren und luftdichten Verschlul3 des Inhalts, die M6glich- keit, eine beinahe beliebige Atmosphfire zu wfihlen, das Selbstregulieren des Volumens, sowie auf den geringen Preis hinweisen.

Literatur

1. Laxen DPH, Harrison RM (1981) Anal Chem 53:345 2. T61g G (1977) Spurenelemente-Analytik, Umsatz, Bedarf, Mangel

und Toxikologie. Symposium in Bad Kissingen. Thieme, Stuttgart, $1

3. T61g, G (1979) Fresenius Z Anal Chem 294:1 4. Tsch6pel P, Kotz L, Schulz W, Veber M, T61g G (1980) Fresenius Z

Anal Chem 302 : l

Eingegangen am 20. Oktober 1981