DE4316513A1 - Atomabsorptionsspektrometer - Google Patents
AtomabsorptionsspektrometerInfo
- Publication number
- DE4316513A1 DE4316513A1 DE4316513A DE4316513A DE4316513A1 DE 4316513 A1 DE4316513 A1 DE 4316513A1 DE 4316513 A DE4316513 A DE 4316513A DE 4316513 A DE4316513 A DE 4316513A DE 4316513 A1 DE4316513 A1 DE 4316513A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- atomic absorption
- mercury
- sample
- absorption spectrometer
- electro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 7
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 1
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/3103—Atomic absorption analysis
Description
Die Erfindung betrifft ein Atomabsorptionsspektrometer zur Messung
der Quecksilberkonzentration in einer Probe mit einer Einrichtung zur
Erzeugung vorbestimmter Emissionslinien des Quecksilbers, einer mit
dem Licht der Emissionslinien durchstrahlbaren Probenaufnahmekammer,
sowie Einrichtungen zur Messung der Extinktion der durch die Proben
aufnahmekammer gelaufenen Strahlung.
Es ist bekannt zur Quecksilberbestimmung die Atomabsorptionsspektro
metrie einzusetzen. Das Hg-Atom besitzt dafür zwei geeignete Linien,
die auf dem Atom-Grundzustand enden, sich in ihrer Nachweisempfind
lichkeit jedoch stark unterscheiden (J. W. Robinson, P. J. Slevin,
G. D. Hindinan, D. K. Wolcott, Anal. Chem. Acta 61, 431, 1972).
Es sind weiterhin bereits Quecksilberspektrometer für jede der ge
eigneten Wellenlängen bekannt, wobei zur Einengung des Spektrums der
als Hintergrundstrahler verwendeten Hg-Niederdruckentladungslampe ein
Gitter, Prisma oder eine selektive Photozelle eingesetzt werden (E.
Hoffmann, Ch. Lüdke, Fresenius Z. Anal. Chem. 298, 9-11, 1979).
Der Nachteil der bekannten Anordnungen besteht darin, daß wegen der
Abweichung von der Proportionalität zwischen Meßsignal und Quecksil
berkonzentration nur ein begrenzter Konzentrationsbereich mit hoher
Nachweisempfindlichkeit erfaßt werden kann. Eine Erweiterung des Kon
zentrationsbereiches ist bisher nur durch relativ umständliche
Anreicherungs- oder Verdünnungsverfahren bzw. durch den Einsatz von
zwei Geräten unterschiedlicher Konzentrationsmeßbereiche möglich
gewesen.
Es ist weiterhin auch bekannt, daß zur Quecksilberbestimmung auch die
Fluoreszenzstrahlung auf der Linie 253,7 nm eingesetzt wird. Sie
zeichnet sich durch eine hohe Nachweisstärke und einen großen
Konzentrationsbestimmungsbereich aus (K. C. Thompson, R. G. Godden
Analyst 100, 544-548, 1975). Der Nachteil dieser Anordnung besteht je
doch darin, daß die Konzentrationsbestimmung des Quecksilbers durch
Fluoreszenz löschende Vorgänge gestört werden kann. Ein weiterer
Nachteil liegt darin, daß die Fluoreszenzintensität im Verhältnis zur
Primärstrahlung gering ist. Dies erfordert eine hohe Empfindlichkeit
des Empfängers und zusätzliche Anordnungen, um die Überlagerung des
Fluoreszenzlichts durch gestreute Primärstrahlung gering zu halten.
Es ist weiterhin auch bekannt, daß die Anordnung für die Flow-
Injection-Methode gekoppelt ist mit einer Anordnung für die Be
stimmung von Quecksilber nach der Methode der Atomabsorption auf der
Linie 253,7 nm. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch darin,
daß für viele Anforderungen die Nachweisempfindlichkeit und der be
stimmbare Konzentrationsbereich nicht ausreichen. Außerdem ist es ein
Nachteil, daß bei dieser Anordnung besondere, der Wellenlängenselek
tion dienende Mittel eingesetzt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, mit
einer einfachen, kostengünstigen Anordnung Quecksilber mit hoher
Nachweisempfindlichkeit innerhalb eines großen Konzentrationsbe
reiches zuverlässig bestimmen zu können.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Atomabsorptionsspektrometer
der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
die Emissionslinien 184,9 und 253,7 nm gleichzeitig erzeugende Ein
richtung vorgesehen ist, und daß zwei Einrichtungen zur Messung der
Extinktion vorgesehen sind, deren jeweils mit unterschiedlicher
Empfindlichkeit auf Strahlung der Emissionslinie 184,9 bzw. 253,7 nm
ansprechenden elektro-optischen Wandler derart angeordnet sind, daß
durch die Probenaufnahmekammer gelaufene Strahlung gleichzeitig auf
die beiden elektro-optischen Wandler fällt und daß nur die in, den
beiden Einrichtungen zur Messung der Extinktion jeweils zugeordnete
Extinktionswertebereiche fallenden Extinktionsmeßwerte zur Be
stimmung der Quecksilberkonzentration dienen.
Hierdurch wird der erhebliche Vorteil erzielt, daß in einem Meßgerät
der Meßbereich erheblich erweitert wird. Dies ist dann insbesondere
von größter Wichtigkeit, wenn etwa nur eine Probe für eine Messung
zur Verfügung steht, die verloren wäre, wenn eine Messung in einem
Gerät mit einem nicht entsprechenden Meßbereich durchgeführt würde.
Vorzugsweise werden als elektro-optischer Wandler eine im wesent
lichen auf Strahlung der Emissionslinie 253,7 ansprechende
CsTe-Photokathode und eine im wesentlichen auf Strahlung der Emis
sionslinie 184,9 ansprechende CsI-Photokathode vorgesehen.
Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen der Proben
aufnahmekammer und den elektro-optischen Wandlern einen Strahlteiler
vorzusehen.
Der Strahlteiler besteht vorzugsweise aus einer Quarzplatte. Es hat
sich als überraschend herausgestellt, daß eine Quarzplatte als
Strahlteiler für diese Anwendung verwandt werden kann, und daß
gleichzeitig bei der Verwendung eines Strahlteiler dennoch ausrei
chende Lichtintensitäten zur Verfügung stehen, mit denen eine ausrei
chende Meßgenauigkeit erreicht werden kann.
Die Quarzplatte hat eine sinnvolle Dicke (z. B. 1 mm).
Weitere vorzugsweise Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Im folgenden soll die Erfindung nunmehr anhand von in der Zeichnung
dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungs
form eines gemäß der Erfindung ausgebildeten
Atomabsorptionsspektrometers mit einer Zuführvorrichtung für
die Einführung der Probe in die Probenaufnahmekammer,
Fig. 2 eine Darstellung zweier verschiedener Funktionsstellungen des
in Fig. 1 gezeigten FIA-Ventils,
Fig. 3 den Verlauf der Meßkurven der gemessenen Extinktion in Ab
hängigkeit von der Zeit für einen ersten elektro-optischen
Wandler, der bevorzugt auf Strahlung der Wellenlänge 185 nm
und einen zweiten Photowandler, der bevorzugt auf Strahlung
der Wellenlänge 254 nm anspricht, und
Fig. 4 zwei Quecksilberkalibrationskurven, durch die jeweils eine ge
messene Extinktion einer bestimmen Quecksilberkonzentration in
ng zugeordnet wird, für den ersten optischen Wandler, der be
vorzugt auf eine Strahlung der Wellenlänge 185 nm anspricht
und einen zweiten elektro-optischen Wandler, der bevorzugt auf
Strahlung der Wellenlänge 254 nm anspricht.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein das Atomabsorptionsspektrometer bezeich
net. Mit 2 ist eine Strahlungsquelle bezeichnet, die Strahlung der
Emissionslinien 184,9 und 253,7 des Quecksilbers erzeugt. Eine solche
Strahlungsquelle kann etwa aus einer Quecksilber-Niederdruckentla
dungslampe bestehen. Die hierdurch erzeugte Strahlung wird über ein
nicht näher dargestelltes Fenster durch eine Probenaufnahmekammer 3
gestrahlt. Die Probenaufnahmekammer wird im vorliegenden Ausführungs
beispiel durch eine zylindrische Küvette gebildet, die an ihren ein
ander gegenüberliegenden Enden durch Quarzplatten 4 und 5 abgeschlos
sen wird. Die Quarzplatten können etwa eine Dicke von 1 mm besitzen.
Die Küvette kann nach dem Einfüllen der Probe abgeschlossen werden,
und es können etwa Heizvorrichtungen vorgesehen sein, um das in der
Probe enthaltene Quecksilber in den atomaren Zustand zu überführen.
Bevorzugt wird die Quecksilberprobe bereits im atomaren Zustand in
einem Trägergasstrom in die Küvette eingeleitet oder sogar während der
Messung über einen Einlaß 6 und einen Auslaß 7 an der Küvette durch
diese hindurchgeleitet.
An dem der Strahlungsquelle 2 gegenüberliegenden Ende der Küvette 3
ist in Richtung der Längsachse der Küvette ein Strahlteiler 8 angeord
net. Der Strahlteiler 8 besteht aus einer Quarzscheibe, die etwa 1 mm
Dicke aufweist. Die Quarzscheibe ist unter einem Winkel von 45° gegen
die Längsachse der Küvette angestellt. Auf diese Weise kann ein Teil
der die Küvette verlassenden Strahlung durch den Strahlenteiler hin
durchtreten, während ein anderer Teil durch den Strahlenteiler um 90°
aus dieser Richtung durch Reflexion abgelenkt wird. Auf der Längsachse
der Küvette ist hinter dem Strahlenteiler ein erster elektro-optischer
Wandler 9 angeordnet, während ein zweiter elektro-optischer Wandler 10
in einer um 90° hiergegen versetzten Richtung derart angeordnet ist,
daß er die von dem Strahlenteiler 8 reflektierte Strahlung aufnimmt.
Auf den ersten elektro-optischen Wandler 9 trifft dagegen lediglich die
durch den Strahlteiler hindurchtretende Strahlung. Die
elektro-optischen Wandler können aus solchen Wandlern bestehen, die
bevorzugt auf jeweils eine der beiden Emissionslinien 184,9 bzw. 253,7
ansprechen. Als besonders vorteilhaft haben sich eine CsI-Photokathode
zur Messung der Intensität der Linie 184,9 nm und eine
CsTe-Photokathode zur Messung der Emissionslinie 253,7 erwiesen.
Die Probeneinführvorrichtung, die allgemein mit 11 bezeichnet ist, um
faßt einen Probenspeicher und eine Probenentnahmevorrichtung 12. Die
Probenentnahmevorrichtung steht über eine Leitung 13 mit einem Proben
bemessungsventil 14 in Verbindung, das ein sogenanntes FIA-Ventil sein
kann. Das Probenbemessungsventil 14 steht über eine Leitung 15 mit
einer ersten Pumpe 16 in Verbindung. An dem Ende 17 der Leitung 15
kann Abfallflüssigkeit in einen nicht gezeigten Behälter abgeführt
werden.
Weiterhin ist eine Leitung 18 vorgesehen, über die an ihrem Ende 19
Trägerflüssigkeit zugeführt werden kann. Die Leitung 18 steht über
eine zweite Pumpe 20 mit einer weiteren Verbindung des Probenbe
messungsventils 14 in Verbindung. Die Leitung 18 kann in einer ent
sprechenden Stellung des Probenbemessungsventils 14 mit einer Leitung
21 in Verbindung gebracht werden, die in eine Vermischungsvorrichtung
22 führt.
Über das Ende 23 einer weiteren Leitung 24 und die zweite Pumpe 20
kann ein Reduziermittel in die Vermischungsvorrichtung 22 vorbei an
dem Ventil 14 eingeführt werden. Stromabwärts von dem Verbindungspunkt
25, an dem die Trägerflüssigkeit und das Reduziermittel zusammenge
führt werden wird über eine Drucksteuervorrichtung 26 die Zufuhr eines
neutralen Gases oder Edelgases, wie zum Beispiel Argon, in die Leitung
27 gesteuert. Die Leitung 27 mündet in eine Gas-/Flüssigkeitstrennvor
richtung 28. Über die mit der Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung einer
seits und dem Einlaß 6 an der Küvette 3 andererseits verbundene Lei
tung 29 kann Gas unmittelbar in die Küvette eingeführt werden. An
dererseits kann aus der Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung über eine
Leitung 30 und die zweite Pumpe 20 an dem Ende 31 der Leitung 30 Ab
fallflüssigkeit in einen nicht dargestellten Behälter abgeführt wer
den.
In der Fig. 2 sind die beiden möglichen Stellungen A und B des Proben
bemessungsventils 14 dargestellt. In der Stellung A wird über die Ab
meßschleife 35 die Leitung 13 mit der Leitung 15 verbunden. In der
Stellung B des Ventils wird die Leitung 18 über die Abmeßschleife 35
mit der Leitung 21 verbunden.
Die Probenzuführvorrichtung 11 arbeitet wie folgt:
Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung A des Probenbemessungsventils 14
wird aus der Probenentnahmevorrichtung 12 ein Probenflüssigkeitsstrom
über die Leitung 13, die Probenbemessungsschleife 35 des Probenbemes
sungsventils 14, die Leitung 15 und die erste Pumpe 16 in Richtung auf
das Ende 17 der Leitung 15 transportiert. Sobald die Probenbemessungs
schleife 35 vollständig mit Probe gefüllt ist, wird das Probenbemes
sungsventil 14 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung B verstellt. In der
Probenbemessungsschleife 35 ist sodann eine vorbestimmte Menge Probe
zunächst abgeschlossen. Die Menge Probe, die für die Untersuchung ge
wünscht wird, kann durch Wahl verschiedener Probenbemessungsschleifen
35 bestimmt werden, mit denen etwa Probenmengen von 0,5 oder 1 ml oder
auch kleineren oder größeren Proben abgemessen werden können.
Sobald das Probenbemessungsventil 14 in die Stellung B gebracht ist,
wird durch die Probenbemessungsschleife 35 von der Leitung 18 her Trä
gerflüssigkeit mit Hilfe der zweiten Pumpe 20 gepumpt und so die Probe
in die Probenmischvorrichtung 22 geleitet. In diese Probenmischvor
richtung 22 wird kontinuierlich über die Leitung 24 an dem Mischungs
punkt 25 Reduziermittel zugeführt. Durch das Reduziermittel wird das
Quecksilber in der Probe in den atomaren Zustand reduziert. Durch die
Zuführung von etwa Argongas unter einem vorbestimmten Druck mit Hilfe
der Drucksteuervorrichtung 26 wird ein Trägergasstrom mit vorbe
stimmten Durchfluß erzeugt. Sofern dieser Trägergasstrom noch Flüssig
keit enthält, wird diese in der Gas-/Flüssigkeitstrennvorrichtung ge
trennt. Während der Flüssigkeitsanteil über die Leitung 30 und die
zweite Pumpe an das Auslaßende 31 als Abfallflüssigkeit transportiert
wird, fließt der die Quecksilberprobe im atomaren Zustand enthaltene
Trägergasstrom über die Leitung 29 und den Einlaß 6 in die Küvette 3
und an deren Ende wieder durch den Auslaß 7 aus der Küvette ab.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel hatte die Küvette einen Innendurch
messer ⌀i = 0,6 cm und eine Länge L = 20 cm. Daraus ergibt sich ein
Volumen V = 23 cm³. Der Durchfluß an Argongas betrug F = 100 ml/60 s.
Die Flußgeschwindigkeit war demnach so groß, daß in einer Zeit von F ×
V = 13,8 s einmal das gesamte Volumen der Küvette ersetzt wurde. Be
vorzugt wurde die Meßzeit so bemessen, daß sie wenigstens fünfmal die
Wechselzeit für den Austausch des Volumens der Küvette betrug.
Die Eichung des Atomabsorptionsspektrometers erfolgt so, daß während
der Durchstrahlung der Küvette 3 mit der Strahlung von der Strahlen
quelle 2 während der Durchströmung der Küvette mit zunächst lediglich
dem Trägergasstrom mit einem vorbestimmten Durchfluß von beispiels
weise 100 ml/min. ohne Zusatz einer Probe von dem Ventil 14 die Licht
intensität I₀ sowohl an der ersten wie auch an der zweiten Photo
kathode 9 bzw. 10 gemessen wird. Diese Meßwerte der Lichtintensität
I₀, die für beide Kathoden normalerweise unterschiedlich sind, stellen
die ungeschwächte Strahlung der Hintergrundstrahler-Hg-Lampe 2 dar.
Sodann wird dem Gasstrom jeweils eine vorbestimmte Probenmenge ent
sprechend dem Fassungsvermögen der Probenbemessungsschleife 35 mit je
weils unterschiedlichen Konzentrationen an Quecksilber aufeinanderfol
gend zugesetzt. Beim Durchführen der Probe durch die Küvette tritt je
weils eine erhöhte Absorption der Strahlung beider Emissionslinien
184,9 bzw. 253,7 auf. Bildet man für die beim Durchlauf jeder Probe an
den beiden Kathoden 9 und 10 gemessenen Lichtintensitäten I jeweils
rechnerisch das Verhältnis der vorher gemessenen Bezugsintensität I₀
und der mit der Probe gemessenen Intensität I und bildet hiervon den
Logarithmus, so gelangt man zu der rechnerischen Größe der Extinktion
E = log I₀/I. Der Verlauf dieser so bestimmten Extinktionswerte beim
Durchlauf einer Probe durch die Küvette hat etwa das in Fig. 3 gezeig
te Aussehen. Hier ist auf der Abszisse die Zeit während der Messung in
Sekunden aufgetragen, während auf der Ordinate die so gebildeten Ex
tinktionswerte aufgetragen sind. Zunächst erscheinen während des
Durchlaufs des reinen Trägergases in der Zeit von etwa 2 bis 17 Sekun
den an beiden Photokathoden 9 und 10 Signale mit etwa der gleichen Ex
tinktion. Ab diesem Zeitpunkt fließt der die Probe transportierende
Trägerstrom durch die Küvette und erzeugt an der im wesentlichen auf
die Emissionslinie 185 nm abgestimmten Photokathode einen Kurvenver
lauf mit erheblich ansteigender Extinktion, während die über die
andere, auf die Emissionslinie 254 nm abgestimmte Fotokathode zur
gleichen Zeit ein lediglich sich unmerklich erhöhtes Signal mit ver
größerten Extinktionswerten zeigt. Wie aus dem Verlauf der Kurve er
sichtlich ist, durchläuft die Probe die Küvette etwa während eines
Zeitraums von 13 bis 14 Sekunden. Zur Bestimmung der für die Eichung
des Spektrometers zu verwendenden Extinktionswerte kann entweder das
Verfahren zur Bestimmung des Extinktionswertes im Peak jeder Absorp
tionskurve oder ein Verfahren verwandt werden, bei dem der Extink
tionswert durch Integration der unter der Peakkurve liegenden Fläche
bestimmt wird. Wählt man die Bestimmung des Extinktionswertes ent
sprechend dem Peak der jeweiligen Kurve so ergibt sich etwa an der auf
die Emissionslinie 185 nm im wesentliche ansprechende Photokathode ein
Extinktionswert von etwa 0,03, während der Extinktionswert für die auf
im wesentlichen die Emissionswellenlänge 254 nm ansprechende Photo
kathode bei etwa 0,003 liegt. Beide Extinktionswerte unterscheiden
sich also um praktisch einen Faktor 10.
Die mit den Normproben ermittelten Extinktionswerte sind in Fig. 4 je
weils in zwei Kurven (185 nm bzw. 254 nm) in einem Diagramm darge
stellt, in dem auf der Abszisse die Konzentration an Quecksilber in ng
und die Extinktion auf der Ordinate angegeben sind. Hieraus ist er
sichtlich, daß die Eichkurve für 185 nm einen geradlinigen steilen
Anstieg im Bereich sehr niedriger Quecksilberkonzentrationen, nämlich
von 0,01 bis 1 ng aufweist. Die Empfindlichkeit der auf die Emissions
linie 254 nm ansprechenden Photokathode ist demgegenüber um praktisch
eine Zehnerpotenz geringer. Diese Kurve weist aber einen geraden stei
len Anstieg im Bereich von etwa 0,5 bis über 100 ng auf. Diese unter
schiedlichen Eigenschaften der jeweiligen Photokathoden werden durch
die Erfindung mit Vorteil derart genutzt, daß etwa die Bestimmung der
Quecksilberkonzentration, d. h. die in dem vorbestimmten Probenvolumen
enthaltene Menge an Quecksilber, derart erfolgt, daß für die Be
stimmung der Quecksilbermenge die Meßwerte der Photokathode (185 nm)
verwandt werden, wenn die an dieser Photokathode gemessenen Extink
tionswerte bei dem in Fig. 4 gezeigten Eichungsdiagramm in einem Ex
tinktionsbereich von 0,001 bis 0,1 liegen, während die Bestimmung der
Quecksilbermenge durch die von der Photokathode (254 nm) gemessenen
Extinktionswerte erfolgt, wenn die dort gemessenen Extinktionswerte
etwa im Bereich zwischen 0,01 und 1 liegen. Eine solche automatische
Umschaltung zwischen den jeweiligen Meßbereichen kann leicht auf elek
tronische Weise, etwa mit Hilfe von Komparatoren, verwirklicht werden.
Auf diese Weise läßt sich ein erheblich vergrößerter dynamischer Meß
bereich verwirklichen. D.h. der auf diese Weise verwirklichbare Kon
zentrationsmeßbereich reicht über einen Gesamtbereich von etwa vier
Größenordnungen, nämlich beispielsweise 0,01 bis 100 ng Quecksilber.
Im folgenden soll das gesteigerte Meßvermögen noch anhand der beiden
folgenden Beispiele erläutert werden, wobei das Beispiel 1 sich auf
die Analyse von Regenwasser mit hinzugefügtem Quecksilber und das
zweite Beispiel auf einer Analyse von Quecksilber im Urin bezieht.
Bei dem Beispiel 1 wurde jeweils ein Probenvolumen von 0,5 ml ver
wandt. Als Reduziermittel wurden einmal 0,2% NaBH₄ in 0,05% NaOH und
als Trägerflüssigkeit 3% HCl suprapur verwandt, während in einem zwei
ten unterschiedlichen Lauf als Reduziermittel 1% SnCl₂ in 0,3% HCl und
als Trägerflüssigkeit 3% HCl suprapur verwandt wurden. Sodann wurden
die Extinktionen für drei verschiedene Standards, nämlich 30 ng/l, 50
ng/l und 100 ng/l, festgestellt. Danach wurde eine Regenwasserprobe
nach beiden Verfahren bestimmt mit einem Extinktionswert von 0,0052 im
einen Fall und 0,0037 im anderen Fall. Aus beiden Messungen ergab sich
im ersten Fall ein Hg-Gehalt von 28 Picogramm und anderen Fall von 23
Picogramm. Bei entsprechenden Untersuchungen an derselben Probe in der
Bodenseewasserversorgung Überlingen wurden 25 Picogramm gemessen.
Analyse von Hg in Urin | |
Reduziermittel: | |
0,2% NaBH₄ + 0,05% NaOH | |
Trägerflüssigkeit: | 3% HCl suprapur |
Probenvolumen: | 1 ml |
Claims (9)
1. Atomabsorptionsspektrometer zur Messung der Quecksilberkonzentra
tion in einer Probe mit einer Einrichtung zur Erzeugung vorbestimmter
Emissionslinien des Quecksilbers, einer mit der Strahlung der Emis
sionslinien durchstrahlbaren Probenaufnahmekammer, sowie Einrichtungen
zur Messung der Extinktion der durch die Probenaufnahmekammer gelau
fenen Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Emissionslinien
184,9 und 253,7 nm gleichzeitig erzeugende Einrichtung (2) vorgesehen
ist, und daß zwei Einrichtungen zur Messung der Extinktion vorgesehen
sind, deren jeweils mit unterschiedlicher Empfindlichkeit auf Strah
lung der Emissionslinie 184,9 bzw. 253,7 nm ansprechenden
elektro-optischen Wandler (9, 10) derart angeordnet sind, daß durch
die Probenaufnahmekammer gelaufene Strahlung gleichzeitig auf die bei
den elektro-optischen Wandler (9, 10) fällt und daß nur die in, den
beiden Einrichtungen zur Messung der Extinktion jeweils zugeordneten
Extinktionswertebereiche fallenden Extinktionswerte zur Bestimmung der
Quecksilberkonzentration dienen.
2. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß als elektro-optische Wandler (9, 10) eine im wesentlichen auf
Strahlung der Emissionslinie 253,7 ansprechende CsTe-Photokathode und
eine im wesentlichen auf Strahlung der Emissionslinie 184,9 anspre
chende CsI-Photokathode vorgesehen sind.
3. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen der Probenaufnahmekammer (3) und den
elektro-optischen Wandlern (9, 10) ein Strahlteiler (8) vorgesehen
ist.
4. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Strahlteiler (8) aus einer Quarzplatte besteht.
5. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Quarzplatte eine Dicke von 1 mm aufweist.
6. Atomabsorptionsspektrometer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Strahlteiler (8) unter 45° gegen die
Achse des aus der Probenkammer (3) austretenden Lichtstrahls angeord
net ist, daß einer der elektro-optischen Wandler (9) auf dieser Achse
angeordnet ist, und daß der andere elektro-optische Wandler unter
einem Winkel von 90° gegen diese Achse angeordnet ist.
7. Atomabsorptionsspektrometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Probenaufnahmekammer (3) mit einer Ein
richtung (22) zur Überführung des Quecksilbers aus einer Lösung in ein
Trägergas verbunden ist.
8. Atomabsorptionsspektrometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Einrichtung zur Überführung des Quecksilbers ein
Flow-Injection-System umfaßt.
9. Atomabsorptionsspektrometer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung vorbestimmter
Emissionslinien des Quecksilbers eine Hg-Niederdruckentladungslampe
umfaßt.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4316513A DE4316513B4 (de) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | Atomabsorptionsspektrometer |
DE19934333572 DE4333572A1 (de) | 1993-05-17 | 1993-10-01 | Atomabsorptionsspektrometer und Verfahren zur Messung nach der Atomabsorptionsspektrometrie |
GB9409423A GB2278438B (en) | 1993-05-17 | 1994-05-11 | Atomic absorption spectrometer |
AU63085/94A AU671727B2 (en) | 1993-05-17 | 1994-05-13 | Atomic absorption spectrometer |
ITMI940977A IT1269778B (it) | 1993-05-17 | 1994-05-16 | Spettrometro di assorbimento atomico |
FR9406155A FR2705459B1 (fr) | 1993-05-17 | 1994-05-17 | Spectromètre à absorption atomique. |
JP6102727A JPH07140068A (ja) | 1993-05-17 | 1994-05-17 | 原子吸収分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4316513A DE4316513B4 (de) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | Atomabsorptionsspektrometer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4316513A1 true DE4316513A1 (de) | 1994-11-24 |
DE4316513B4 DE4316513B4 (de) | 2006-06-29 |
Family
ID=6488314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4316513A Expired - Lifetime DE4316513B4 (de) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | Atomabsorptionsspektrometer |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07140068A (de) |
AU (1) | AU671727B2 (de) |
DE (1) | DE4316513B4 (de) |
FR (1) | FR2705459B1 (de) |
GB (1) | GB2278438B (de) |
IT (1) | IT1269778B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19602801A1 (de) * | 1996-01-26 | 1997-07-31 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Verfahren und Vorrichtung zur Atomabsorptionsspektroskopie |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2757216A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Tokuyama Corporation | Radiographic image detector |
EP2482057B1 (de) * | 2011-01-27 | 2013-03-20 | Sick Ag | Gasanalysator zur Messung des Quecksilbergehalts eines Gases und dessen Kalibrierungsverfahren |
EP3677898A4 (de) * | 2017-08-31 | 2021-04-07 | Shimadzu Corporation | Atomabsorptionsspektrophotometer und atomabsorptionsmessverfahren |
FR3132770B1 (fr) * | 2022-02-11 | 2024-02-02 | Ifp Energies Now | Procédé pour le suivi dans le temps de la concentration en un composé chimique d’un fluide, au moyen d’un système de mesure optique |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB979850A (en) * | 1960-06-03 | 1965-01-06 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Improvements in methods and apparatus for measuring the relative amount of a given component of a mixture of substances by selective absorption of infrared radiation |
US3734620A (en) * | 1971-04-01 | 1973-05-22 | Ibm | Multiple band atomic absorption apparatus for simultaneously measuring different physical parameters of a material |
DD130965A1 (de) * | 1977-05-12 | 1978-05-17 | Erwin Hoffmann | Anordnung zur bestimmung von quecksilber |
DE7809818U1 (de) * | 1977-05-12 | 1978-09-28 | Jenoptik Jena Gmbh, Ddr 6900 Jena | Gerät zur Bestimmung von Quecksilber |
US4195932A (en) * | 1978-07-03 | 1980-04-01 | Abbott Laboratories | Absorption spectrophotometer |
SU734511A1 (ru) * | 1976-01-13 | 1980-05-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Научного Приборостроения | Анализатор паров ртути |
DE3324606C2 (de) * | 1983-07-08 | 1987-04-02 | Dr. Bruno Lange Gmbh, 1000 Berlin, De | |
DE3723178A1 (de) * | 1987-07-14 | 1989-01-26 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Vorrichtung zur durchfuehrung chemischer analysen |
DE3917955A1 (de) * | 1989-06-02 | 1990-12-06 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Vorrichtung zur analyse von quecksilber oder hydridbildnern durch atomabsorptionsmessung |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1105413A (en) * | 1964-10-16 | 1968-03-06 | Barringer Research Ltd | Method and apparatus for detecting traces of substances |
US3586441A (en) * | 1967-07-12 | 1971-06-22 | Instrumentation Labor Inc | Atomic absorption spectroanalysis system |
US3590255A (en) * | 1969-02-28 | 1971-06-29 | Instrumentation Labor Inc | Analysis system |
DE2707090A1 (de) * | 1977-02-18 | 1978-08-24 | Siemens Ag | Gasanalysator |
JPS5563744A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-14 | Keiichiro Fuwa | Non-dispersion type vacuum ultraviolet ray mercury analyzer |
-
1993
- 1993-05-17 DE DE4316513A patent/DE4316513B4/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-11 GB GB9409423A patent/GB2278438B/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-13 AU AU63085/94A patent/AU671727B2/en not_active Ceased
- 1994-05-16 IT ITMI940977A patent/IT1269778B/it active IP Right Grant
- 1994-05-17 JP JP6102727A patent/JPH07140068A/ja active Pending
- 1994-05-17 FR FR9406155A patent/FR2705459B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB979850A (en) * | 1960-06-03 | 1965-01-06 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Improvements in methods and apparatus for measuring the relative amount of a given component of a mixture of substances by selective absorption of infrared radiation |
US3734620A (en) * | 1971-04-01 | 1973-05-22 | Ibm | Multiple band atomic absorption apparatus for simultaneously measuring different physical parameters of a material |
SU734511A1 (ru) * | 1976-01-13 | 1980-05-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Научного Приборостроения | Анализатор паров ртути |
DD130965A1 (de) * | 1977-05-12 | 1978-05-17 | Erwin Hoffmann | Anordnung zur bestimmung von quecksilber |
DE7809818U1 (de) * | 1977-05-12 | 1978-09-28 | Jenoptik Jena Gmbh, Ddr 6900 Jena | Gerät zur Bestimmung von Quecksilber |
US4195932A (en) * | 1978-07-03 | 1980-04-01 | Abbott Laboratories | Absorption spectrophotometer |
DE3324606C2 (de) * | 1983-07-08 | 1987-04-02 | Dr. Bruno Lange Gmbh, 1000 Berlin, De | |
DE3723178A1 (de) * | 1987-07-14 | 1989-01-26 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Vorrichtung zur durchfuehrung chemischer analysen |
DE3917955A1 (de) * | 1989-06-02 | 1990-12-06 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Vorrichtung zur analyse von quecksilber oder hydridbildnern durch atomabsorptionsmessung |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DUJMOVIC, M.: Die Bestimmung von Wismut, Quecksil-ber, Antimon, Zinn, Tellur und Blei in wäßrigen Lösungen mit Hilfe der flammenlosen Atomabsorpti- onsspektroskopie.In: G-I-T Fachz. Lab., 21.Jg., Aug. 1977, S.761-766 * |
HERRMANN, R.; ALKEMADE, Th.J.: Flammenphotometrie,2. Aufl.,Springer-Verlag, Berlin-Göttingen-Heidel-berg, 1960, S.204-208 * |
STOEPPLER, Markus: Atomabsorptionsspektrometrie. In: Nachr.Chem.Tech.Lab.37, 1989, 8,S.29,30,32,34 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19602801A1 (de) * | 1996-01-26 | 1997-07-31 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Verfahren und Vorrichtung zur Atomabsorptionsspektroskopie |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2278438B (en) | 1996-11-27 |
IT1269778B (it) | 1997-04-15 |
DE4316513B4 (de) | 2006-06-29 |
FR2705459B1 (fr) | 1996-08-23 |
AU671727B2 (en) | 1996-09-05 |
AU6308594A (en) | 1994-11-24 |
FR2705459A1 (fr) | 1994-11-25 |
ITMI940977A0 (it) | 1994-05-16 |
GB9409423D0 (en) | 1994-06-29 |
GB2278438A (en) | 1994-11-30 |
ITMI940977A1 (it) | 1995-11-16 |
JPH07140068A (ja) | 1995-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2806157C2 (de) | Vorrichtung zur Durchführung einer kontinuierlichen Durchflußanalyse | |
DE4128458C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente, insbesondere von Glucose, einer flüssigen optisch aktiven Substanz, insbesondere der Körperflüssigkeit eines Patienten, durch Polarimetrie | |
DE3932838C2 (de) | Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator | |
DE2902776A1 (de) | Verfahren fuer das analysieren mit farbidentifizierungs-testpapier und eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE3724852C2 (de) | Absorptionsphotometer | |
DE69729968T2 (de) | Gerät zum Messen der optischen Absorption | |
DE10105728B4 (de) | Verfahren zur gaschromatographischen Analyse einer Probe | |
DE1190697B (de) | Dosiereinrichtungen fuer Gasanalysegeraete | |
DE2845426A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur spektroskopischen analyse | |
DE10011171A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Nachweisen von Quecksilber | |
DE3207377A1 (de) | Vorrichtung zur durchfuehrung einer spektralanalyse | |
DE60213941T2 (de) | Proben-Einführungssystem | |
DE4316513B4 (de) | Atomabsorptionsspektrometer | |
EP0550542B1 (de) | Vorrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen bestimmung der zusammensetzung einer zu analysierenden probe | |
DE3226063C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchflußanalyse | |
DE4240301A1 (de) | ||
DE2521453C2 (de) | ||
DE19632847C2 (de) | Gas-Analysegerät | |
DE2528912A1 (de) | Vorrichtung zum messen der konzentration einer trueben loesung | |
EP0384337B1 (de) | Verfahren zur Konzentrationsbestimmung mittels Atomabsorptions-Spektroskopie | |
EP0914602B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur bestimmung der extinktion einer lichtstrahlung beim durchdringen einer probe | |
EP0869363B1 (de) | Anordnung zur Freisetzung von Reagenzien | |
DE4338233C2 (de) | Verfahren und Anordnung zur abwechselnden Proben- und Untergrundmessung, insbesondere bei der hochempfindlichen absorptionsspektroskopischen, selektiven Spurengasanalyse | |
DE3413634C1 (de) | Einrichtung zur Eichung einer Meßvorrichtung zur Erfassung von Ölspuren in Wasser | |
CH689148A5 (de) | Verfahren und Messeinrichtung zur Messung der Sauerstoffpermeabilitaet eines Prueflings. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 4333572 Format of ref document f/p: P |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PERKIN ELMER BODENSEEWERK ZWEIGNIEDERLASSUNG DER B |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BERTHOLD GMBH & CO. KG, 75323 BAD WILDBAD, DE |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: LüDKE, CHRISTIAN, 12555 BERLIN, DE Inventor name: HOFFMANN, ERWIN, 16540 HOHEN NEUENDORF, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |