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Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) – u.a. Metallanalytik (ICP-OES/ICP-MS)

Das Untersuchungsziel der AAS und der beiden ICP-Techniken ist die Bestimmung des Gehalts an Elementen, die in Lebensmitteln als Mineralstoffe, Spurenelemente oder Kontaminationen vorkommen. Auch Kosmetika und Bedarfsgegenstände werden auf diese Parameter untersucht.

Atomabsorptionsspektrometrie (AAS)

Die Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) ist eine Technik zur Bestimmung von Elementen (Metalle, Halbmetalle) in einer Vielzahl von Materialien. Je nach Untersuchungsziel können 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 dem Lambert-Beerschen Gesetz ist die gemessene Extinktion proportional der Konzentration des Elementes in der Analysenprobe.

Nach Art der Atomisierungsquelle werden folgende Techniken unterschieden:

  • Flammentechnik (F-AAS)
  • Grafitrohrtechnik (GF-AAS)
  • Hydrid- und Kaltdampftechnik (HG-AAS und CS-AAS).

Jede Technik hat ihre speziellen Einsatzgebiete. Die Grafitrohrtechnik hat gegenüber der Flammentechnik den Vorteil, dass störende Matrixeinflüsse eliminiert werden können. Bei der Hydrid- und Kaltdampftechnik 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) und Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS)

Beim induktiv gekoppelten Plasma (ICP) 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.