Ausstattung – Methoden und Anwendungen

Gaschromatographie (GC)

 

Die Gaschromatographie ist ein physikalisch-chemisches Trennverfahren zur qualitativen und quantitativen Analyse von Stoffgemischen, deren zu bestimmende Komponenten sich ohne Zersetzung verdampfen lassen.

GC-Ausstattung Anwendungsbeispiele
Pyrolyse-GC/MS Charakterisierung von Polymeren, Copolymeren, hochmolekularen Naturstoffen, Qualitätskontrolle von Kunststoffen
Headspace-GC/MS Leichtflüchtige Substanzen in komplexen Matrices (flüssig oder fest) z.B.  Lösungsmittel, LHKW, Aromastoffe, Monomere
Thermodesorption-
GC/MS
Arbeitsplatzmessungen, Gefahrstoffanalysen, Luftkontaminationen
Purge and Trap-GC/MS Spurenanalytik leichtflüchtiger Substanzen in flüssigen oder festen Proben, z. B. LHKW, Aromastoffe
Festphasen-Mikroextraktion-GC-/FID (SPME) Anreicherung von Analyten, z. B. Substanzen aus festen oder halbfesten Proben, Spurenanalytik in Flüssigproben
GC-MS/MS mit Ion-Trap-
und Quadrupol-Technik
Massenspektroskopische Identifizierung unbekannter Substanzen, z. B. umweltrelevante Schadstoffe und deren Abbauprodukte, Absicherung von Befunden
Wärmeleitfähigkeits-
Detektor (WLD)
Universelle Anwendung,
insbesondere für Gase
Flammenionisations-
Detektor (FID)
Universelle Anwendung,
z. B. für Triglyceride, Kohlenwassersstoffe, Fettsäuren, Lösungsmittel


Für die Probenaufgabe stehen die Injektionssysteme on-column, split/splitless, PTV (programmed temperature vaporizer) zur Verfügung.

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Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)

 

Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie ist ein physikalisch-chemisches Trennverfahren zur qualitativen und quantitativen Analyse von Stoffgemischen. Im Unterschied zur Gaschromatographie, die eine sehr gute Trennmethode für verdampfbare Stoffe ist, können mittels HPLC nicht flüchtige Substanzen analysiert werden. Die HPLC kann auch präparativ genutzt werden.

Aktuelle HPLC-Entwicklungen zu höherem Probendurchsatz mit immer kleinereren Probenvolumina und verbesserter Auflösung bezeichnet man als Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC). Zur Verfügung stehen UHPLC-, HPLC- und Ionenchromatographie-Anlagen mit verschiedenen Detektoren.

Detektion Anwendungsbeispiele
LC-MS/MS Mit Elektrospray- (ESI) und chemischer Ionisierung unter Atmosphärendruck (APCI), z. B. für die Identifizierung und Quantifizierung unbekannter Verbindungen, Untersuchung des Metabolismus vvon Pharmaka, Strukturaufklärung von Verbindungen, Sequenzierung von Peptiden
Brechungsindex-
Detektor (RI)
Universelle Anwendung,
z. B. für Monosaccharide, Disaccharide, organische Säuren
UV/VIS-Detektor Für beispielsweise pharmazeutische Wirkstoffe, Lebensmittelzusatzstoffe, Vitamine
Diodenarray-
Detektor (DAD)
Identifizierung und Absicherung von Befunden mittels UV/VIS-Spektren
Fluoreszenz-
Detektor
Für z. B. Aminosäuren, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
Lichtstreudetektor
(ELSD)
Für nicht-flüchtige Substanzen, die im UV- oder Fluoreszenzdetektor nicht nachgewiesen werden können

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Ionenchromatographie (IC)

Die Ionenchromatographie ist eine Variante der Flüssigchromatographie, die die qualitative und quantitative Analyse von Ionen (Kationen, Anionen, organische Säuren) nach verschiedenen Mechanismen (Ionenaustausch, Ionenausschluß, Ionenpaarbildung) ermöglicht. Am Fraunhofer IGB findet sowohl die Ionenchromatographie mit Supressor-Technik Einsatz, als auch die Ionenpaarchromatographie.

Analysiert werden können z. B. Alkali- und Erdalkalimetalle, Anionen und organische Säuren.

Detektion Anwendungsbeispiele

Elektrochemischer
Detektor (ECD)

z. B. für Monosaccharide, Polysaccharide, Phenole, Catecholamine, Cyanide, Hydroxylamine
Leitfähigkeits-
Detektor
Anionen, Kationen, organische Säuren

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Massenspektrometrie (MS)

 

In der Abteilung stehen GC-MS bzw. GC-MS/MS, Pyrolyse-GC/MS und Headspace-GC/MS, LC-MS/MS sowie MALDI-TOF-MS zur Verfügung.

Ausstattung

Anwendungsbeispiele

GC-MS/MS

mit Ion-Trap- und Quadrupol-Technik

Zur massenspektrometrischen Identifizierung unbekannter Substanzen,
z. B. umweltrelevanter Schadstoffe und deren Abbauprodukte, sowie zur Absicherung von Befunden.

LC-MS/MS

mit Elektrospray (ESI) und chemischer Ionisierung
unter Atmos-
phärendruck (APCI)

Für z. B. die Sequenzierung von Peptiden, Aufklärung von Produkten aus mikrobiellem Abbau, Untersuchung des Metabolismus von Pharmaka, Strukturaufklärung von Verbindungen.

MS mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS)

Die ICP-MS ist eine robuste, sehr empfindliche massenspektrometrische Analysemethode in der anorganischen Elementaranalytik. Sie wird u.a. zur Spurenanalyse von Schwermetallen wie Blei, Cadmium, Bismut oder Seltenen Erden eingesetzt.

MALDI-TOF-MS

Zur Molekulargewichtsbestimmung hochmolekularer Naturstoffe wie auch synthetischer Stoffe, z. B. für die massenspektrometrische Identifizierung von Peptiden und Proteinen.

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Anorganische Analytik

Aufschlusssysteme

 

Ein Aufschluss ist eine Probenvorbereitung für Feststoffe unter Verwendung verschiedener Mineralsäuren mit dem Ziel, die Analyte in Lösung zu überführen, um sie anschließend mit spektroskopischen Verfahren zu untersuchen.

  • Hochdruckverascher
  • Mikrowellenaufschlussgerät

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Kationenanalytik

Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES)

Bei der Atomemissionsspektrometrie werden die nachzuweisenden Atome durch induktiv gekoppeltes Plasma (ICP), ein im Hochfrequenzfeld ionisiertes Gas, angeregt. Die aufgenommene Energie wird in Form von Emissionsspektren wieder abgegeben. Einsatz findet diese Methode in der anorganischen Elementaranalytik.

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Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS)

Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) ist eine robuste, sehr empfindliche massenspektrometrische Analysenmethode in der anorganischen Elementaranalytik. Sie wird u. a. zur Spurenanalyse von Schwermetallen wie Quecksilber, Blei, Cadmium, Bismut oder Seltenen Erden eingesetzt.

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Anionenanalytik

Ionenchromatographie (IC)

Die Ionenchromatographie ist eine Variante der Flüssigkeitschromatographie, die die qualitative und quantitative Analyse von Ionen nach verschiedenen Mechanismen (Ionenaustausch, Ionenausschluss, Ionenpaarbildung) ermöglicht. Am Fraunhofer IGB wird die Ionenchromatographie mit Suppressortechnik eingesetzt.

siehe auch Tabelle oben

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Totaler organischer Kohlenstoff (TOC)

Mit dieser Methode wird der totale organische Kohlenstoff bestimmt, indem die organischen Verbindungen oxidativ in Kohlendioxid überführt und summar gemessen wird. Der TOC stellt sich als Differenz aus totalem anorganischen Kohlenstoff (TIC) und Gesamtkohlenstoff (TC) dar.

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