CHNSO Elementaranalyse – Probenvorbereitung

Die CHNSO-Elementaranalyse, auch organische Elementaranalyse oder Elementar-Mikroanalyse genannt, bestimmt die Anteile von Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Schwefeldioxid (S) und Sauerstoff (O) in einer Probe. Dabei handelt es sich um ein zuverlässiges und kostengünstiges Verfahren zur Bestimmung der Reinheit und der chemischen Zusammensetzung von Verbindungen. Es kann für eine grosse Bandbreite an verschiedenen Probentypen angewendet werden, darunter feste, flüssige, flüchtige und viskose Substanzen. Kenntnisse über die Zusammensetzung der organischen Elemente helfen Chemikern bei der Strukturbestimmung der Probensubstanz. Die chemische Charakterisierung organischer Verbindungen wird im Bereich der Forschung und bei der Qualitätskontrolle (QC) eingesetzt.

Die Elementaranalyse ist ein extrem zuverlässiges Analyseverfahren, das für eine Vielzahl von Anwendungen in vielen verschiedenen Branchen (siehe unten) eingesetzt wird. Die meistverwendete Technik bei der CHNSO-Elementaranalyse basiert auf der Verbrennung der Probe. Die Durchführung erfolgt mit einem speziellen Instrument namens Elementaranalysator. Bei der Verbrennung erzeugt die Probe homogene Verbindungsgase der Elemente C, H, N und S. Diese Verbrennungsprodukte (z. B. CO2, H2O, NO2 etc.) werden mithilfe der Gaschromatographie gemessen, wodurch der Anteil der Elemente in der ursprünglichen Probe bestimmt werden kann. C, H, N und S können allesamt zeitgleich bestimmt werden, während O möglicherweise in einem zweiten Schritt durch Pyrolyse analysiert werden muss.

Warum Wägen so wichtig ist

Für die organische Elementaranalyse sind verhältnismässig geringe Probengewichte erforderlich. Das Probengewicht variiert je nach Eigenschaften der Substanz, den Nachweisgrenzen, dem erforderlichen Genauigkeitsmass und dem verwendeten Elementaranalysator-Typ. Da die endgültigen Anteile der einzelnen Elemente normalerweise als Prozentsatz des ursprünglichen Probengewichts angegeben werden, muss die Probe unbedingt genau gemessen werden. Aufgrund der sehr kleinen Probenmenge wird eine äusserst genaue Mikrowaage empfohlen.

Excellence-Mikrowaagen sind optimal zur Probenvorbereitung für die Analyse organischer Elemente geeignet, bei der für die Messung sehr geringer Mengen eine äusserst genaue Mikrowaage notwendig ist.

Erfahren Sie im Video, welche Vorteile die Geräte von METTLER TOLEDO bei der CHNS(O)-Elementaranalyse mit sich bringen.

Für zuverlässige Ergebnisse müssen die Proben frei von Verunreinigungen und Feuchte sein. Zur Vorbereitung homogener Proben ist es eventuell notwendig, die zu untersuchende Substanz bis zu einem konstanten Gewicht zu trocknen und schliesslich zu zermahlen. Weitere Informationen über die unterschiedlichen Methoden zur Vorbereitung von Wägeproben und über die Probenmengen finden sich im nachstehenden Know-how-Abschnitt.

Für die CHNSO-Elementaranalyse müssen die zu untersuchenden Proben mit höchster Präzision gewägt werden. Für weitere Informationen zur Auswahl der richtigen Waage für Ihre Anwendungsanforderungen oder zur Überprüfung, ob die momentan verwendete Waage Ihren Genauigkeitsanforderungen entspricht, steht Ihnen unser Expertenteam zur Seite. Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. 

In Laboren, die CHNS(O)-Analysen durchführen, werden täglich Hunderte Proben bearbeitet. Für weitere Prozesse werden schnelle und genaue Resultate verlangt. Laboranalytiker stehen unter Druck, da sie die Analysen so schnell wie möglich abschliessen müssen.

Genauigkeit

Das Abwägen sehr kleiner Mengen in winzigen Gefässen ist äusserst knifflig und muss mit grosser Umsicht erfolgen. Die Fertigkeiten des Analytikers spielen beim Abwägen von Proben mit konstanter Grösse eine wichtige Rolle. Da die endgültigen Ergebnisse der C-, H-, und S-Anteile als Prozentsatz des ursprünglichen Probengewichts angegeben werden, ist es extrem wichtig, die Probe genau zu wägen und das Gewicht korrekt aufzuzeichnen.

Verwendung der Probe

Da viele Proben der gleichen Substanz analysiert werden, können der Substanzverbrauch und der für die Verbrennung benötigte Sauerstoff durch das Verwenden kleiner Probenmengen verringert werden. Mithilfe einer Waage mit geringer Mindesteinwaage kann die Menge der benötigten Substanz reduziert werden.

Anzahl von Proben/Durchsatz

Die Vorbereitung der Proben für die CHNS(O)-Analyse ist ein zeit- und arbeitsintensiver Prozess. Mikrowaagen sind sehr empfindlich und benötigen eventuell mehrere Sekunden zur Stabilisierung, bevor das Wägeergebnis angegeben wird.

Dokumentation

Das Übertragen von Ergebnissen nimmt Zeit in Anspruch und ist besonders anfällig für menschliche Fehler, vor allem wenn Wägeresultate 6 oder 7 Dezimalstellen aufweisen. Die Rückverfolgbarkeit von Ergebnissen ist sowohl für die Labore wichtig, in denen die Analysen durchgeführt werden, als auch für die Endkunden.

METTLER TOLEDOs XPR-Mikrowaagen bieten eine einzigartige Genauigkeit und ungewöhnlich niedrige Mindesteinwaagen. Die Wägemethode, einschliesslich Zielgewicht, Toleranzen und Probenanzahl, kann auf der Waage gespeichert und direkt über eine Verknüpfung auf der Waagenanzeige aufgerufen werden. Integrierte Qualitätskontrollfunktionen stellen sicher, dass Wägeresultate die festgelegten Toleranzen und Standards erfüllen.

Erfüllung der Genauigkeitsanforderungen

Mikrowaagen von METTLER TOLEDO haben niedrige USP-Mindesteinwaagen von 0,82 mg mit einer Ablesbarkeit von 0,001 mg, wodurch Sie mühelos die Genauigkeitsanforderungen der CHNS(O)-Elementaranalyse erfüllen können. Integrierte Qualitätssicherungsfunktionen wie StatusLight™, LevelControl und GWP Approved tragen dazu bei, dass Sie auf Anhieb korrekte Ergebnisse erhalten.

Keine manuellen Übertragungen mehr

Jedes Wägeresultat wird auf dem integrierten Resultat-Notepad gespeichert, sodass Ergebnisse nicht mehr handschriftlich festgehalten werden müssen. Die Ergebnisse können ausgedruckt oder über mehrere Verbindungsoptionen auf einen USB-Stick, PC oder ein anderes Analysegerät übertragen werden. Dies verhindert Übertragungsfehler und spart erheblich viel Zeit ein.

Schnelle und stabile Leistung

Die aktive Temperaturregelung (ATC) garantiert eine beständige Waagenleistung, wodurch erheblich schnellere Ergebnisse geliefert werden können als bei Standard-Mikrowaagen. Die automatischen Windschutztüren unterstützen die Waagenstabilität, wodurch der Wägeprozess schneller und ergonomischer wird.

Platzsparende Lösungen

Die kompakte Stellfläche spart Platz, was insbesondere beim Arbeiten in einer Wägekabine wichtig ist. Das SmartView-Terminal über dem Wägeraum verfügt über alle grundlegenden Funktionen, die Sie zum Einwägen benötigen, während das Hauptterminal am für Sie praktischsten Ort aufgestellt werden kann, sogar ausserhalb der Wägekabine.

Mass percentages of organic elements (C, H, N, O and S) are determined in relation to the original sample weight, accurate weighing is therefore critical. The samples are combusted in a process that uses highly pure oxygen and an inert carrier gas, so small sample sizes (typically well below 10 mg) are preferable.

A balance with high repeatability can therefore significantly reduce the cost per analysis. METTLER TOLEDO’s XPR microbalances offer exceptional performance and lowest minimum weights to deliver the best results faster, more conveniently and at a lower cost.

Schliessen Sie Ihre Mikrowaage an die LabX-Laborsoftware an und nutzen Sie ein vollständiges Verwaltungssystem für Ihr Labor. Mit der zentralen Steuerung von Geräten, Aufgaben und Benutzern, der Bedienerführung mit Standardarbeitsanweisungen (SOP) am Waagenterminal und dem Wegfall der manuellen Übertragung bietet LabX hohe Sicherheit, optimale Effizienz und vollumfängliche Datenintegrität.

Eine Lösung für alles

Sie können ein oder mehrere Geräte an einen einzigen PC anschliessen, der sich sogar ausserhalb Ihres Labors befinden kann, da das System über Ihr internes Netzwerk arbeitet. Alle administrativen Arbeiten sind automatisiert. Somit lässt sich Ihr gesamter Prozess digitalisieren. LabX lässt sich mühelos in andere Laborsysteme integrieren (LIMS, ELNs, LES, SAP).

SOP-Benutzerführung

Durch die Implementierung Ihrer SOPs in LabX erhalten Analytiker Schritt-für-Schritt-Anleitungen auf der Waagenanzeige. Analytiker werden durch jeden Prozessschritt geleitet, wodurch sichergestellt wird, dass die SOPs von jedem genauestens befolgt werden.

Datenintegrität

LabX kümmert sich automatisch um sämtliche Daten und Berechnungen und unterstützt Sie so bei der Sicherstellung der Datenintegrität gemäss ALCOA+. Ergebnisse müssen nicht mehr manuell dokumentiert werden, und alle Daten werden sicher in einer zentralen Datenbank gespeichert. Übertragungsfehler werden dabei vollständig ausgeschlossen.