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Das Untersuchungsziel der AAS und den beiden ICP-Techniken ist die Bestimmung der Gehalte an Elmenten, die in Lebensmitteln als Mineralstoffe, Spurenelemente oder Kontaminationen vorkommen.

Atomabsorptionsspektrometrie (AAS)

Die Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) ist eine Technik zur Bestimmung von Elementen (Metalle, Halbmetalle) in einer Vielzahl von Materialien. Es können je nach Untersuchungsziel Proben vom Pikogrammbereich bis in den Prozentbereich analysiert werden.

Das Prinzip der AAS beruht darauf, die in der gelösten Probe enthaltenen Elemente thermisch zu atomisieren. Durch diese Atomwolke wird Licht mit elementspezifischer Strahlung geleitet. Die dadurch angeregte Resonanzschwingung hat eine Lichtschwächung zur Folge, die gemessen werden kann. Nach Lambert-Beerschen Gesetz ist die gemessene Extinktion proportional zur Konzentration des Elementes in der Analysenprobe.

Nach Art der Atomisierungsquelle werden folgende Techniken unterschieden:

  • Flammen-Technik (F-AAS)
  • Graphitrohr-Technik (GF-AAS)
  • Hydrid- und Kaltdampf -Technik (HG-AAS und CV-AAS).

Jede Technik hat ihre speziellen Einsatzgebiete. Die Graphitrohr-Technik hat gegenüber der Flammen-Technik den Vorteil, dass störende Matrixeinflüsse eliminiert werden können. Bei der Hydrid- und Kaltdampf-Technik ist die Atomisierungsquelle eine chemische Reduktionsreaktion. Daher ist diese Technik für Elemente geeignet, die Hydride bilden, wie z.B. Zinn, Selen, Arsen, Antimon und Quecksilber.

Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES)

Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS)

Beim induktiv gekoppelten Plasma wird ein Aerosol der aufgeschlossenen Proben in ein Argonplasma geleitet.

Beim ICP-OES werden die Ionen der in der Probe enthaltenen Elemente angeregt und strahlen dabei in einer jeweils typischen Wellenlänge. Diese wird gemessen. Die Intensität der Strahlung ist proportional zum Gehalt.

Beim ICP-MS werden die so erhaltenen Elementionen in ein Massenspektrometer geführt. Dort werden die Ionen anhand ihres Gewichtes getrennt und detektiert. Auch hier ist die Signalstärke proportional zum Gehalt. Das ICP-MS ist deutlich empfindlicher als das OES und wird daher hauptsächlich zur Bestimmung von Schwermetallen benutzt.