Die Spurenmetallanalyse identifiziert und quantifiziert sehr kleine Mengen an Metallen und Schwermetallen in einer Probe. Bestimmte Metalle sind als Spurenelemente essentieller Bestandteil unserer Ernährung und damit wichtig für Gesundheit und Wohlbefinden. Viele Metalle sind jedoch in grösserer Menge giftig und können dem Menschen sowie der Tier- und Pflanzenwelt schaden. Mit der Spurenmetallanalyse wird gewährleistet, dass gesetzliche Auflagen und Bestimmungen eingehalten werden. In den Bereichen Pharma, Chemie und Petrochemie ist die Spurenmetallanalyse Bestandteil der Qualitätskontrolle. So werden Metallverunreinigungen in Produkten wie Medikamenten, Düngemitteln, Kosmetika, Verpackungen, Medizinprodukten, Schmierstoffen und Katalysatoren identifiziert und gemessen. Da Metalle verschiedene chemische Reaktionen beeinflussen können, wird die Spurenmetallanalyse auch in der Erforschung chemischer Formulierungen und zur Verbesserung von Herstellungsverfahren eingesetzt.

Für die Bestimmung sehr kleiner Mengen potenziell toxischer Elementverunreinigungen wie Blei (Pb), Quecksilber (Hg), Arsen (As), Cadmium (Cd), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Zink (Zn) usw. sind hochempfindliche Analysegeräte notwendig. Der Metallgehalt einer Probe wird meist in Parts per Million (ppm), Parts per Billion (ppb) oder sogar Parts per Trillion (ppt) gemessen (also dem Anteil pro Million, Milliarde oder Billion) – abhängig von der Komplexität der Probe oder Probenmatrix sowie der verwendeten Analysetechnik. Für die Spurenmetallanalyse sind vor allem die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS), die optische Emissionsspektrometrie mittels induktiv gekoppelten Plasmas (ICP-OES) und die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) gebräuchliche Verfahren.

Warum genaues Wägen so wichtig ist

Die Analyse von Spurenmetallen durch ICP ist ein höchst empfindliches Verfahren. Daher kommt es darauf an, dass Proben, Referenzstandards und Kalibrierstandards sorgfältig und sehr genau gewogen, dosiert und verdünnt werden. Bei der volumetrischen Vorbereitung von Lösungen und Verdünnungsserien mit Pipetten und volumetrischen Glasgefässen wie Erlenmeyer-Kolben gibt es immer einen inhärenten Fehler. Die gravimetrische Vorbereitung von Lösungen und Verdünnungen sorgt für eine deutlich höhere Genauigkeit.

Die Analyse von Spurenmetallen mittels Spektroskopietechniken erfordert die Vorbereitung von Referenzstandards mit exakten Konzentrationen jedes potentiell vorhandenen Metalls. Automatisieren Sie mühsame und sich wiederholende Aufgaben: In diesem Video wird die Lösung für die schnelle, effiziente und sichere Vorbereitung von Proben und Referenzstandards für die Spurenmetallanalyse mithilfe der gravimetrischen automatischen Flüssigkeitsdosierung mit der automatischen XPR-Waage von METTLER TOLEDO vorgestellt. Profitieren Sie von bis zu 30 % weniger Probenvolumen, automatischen Berechnungen und genauen Konzentrationen.

Für die Spurenmetallanalyse sind höchst genaue Probenlösungen und Kalibrierstandards erforderlich, um die in der Probe vorhandenen Metalle korrekt identifizieren und quantifizieren zu können. 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. 

Laborbedingungen

Bei verunreinigten Proben oder Geräten können die Ergebnisse der Spurenmetallanalyse verzerrt werden. Daher ist Sauberkeit im Labor von grösster Bedeutung, und das Arbeiten im Reinraum wird empfohlen. Um mögliche Kontaminationsquellen zu vermeiden, sollten alle Oberflächen und Geräte gründlich gereinigt werden. Elektrostatische Aufladungen müssen eliminiert werden, da sie Verunreinigungen aus der Luft anziehen und zu einem Verstreuen der dosierten Pulver führen können. Die Probenvorbereitung an einem Arbeitsplatz mit Abzug trägt dazu bei, das Risiko einer Kontamination über die Luft zu minimieren. Der vorhandene Luftstrom kann allerdings die Einschwingzeit einer empfindlichen Waage verlängern.

Proben- und Standardvorbereitung

Sogar saubere Probenbehälter und Dosierspatel können eine Kontaminationsquelle sein. Daher muss der Kontakt der Probe mit anderen Oberflächen möglichst gering gehalten werden. Genaue Wägevorgänge sind unerlässlich, wenn für zuverlässige Resultate präzise Konzentrationen erforderlich sind. Die vielen Verdünnungsschritte für Proben- und Standardlösungen sind ausserdem sehr zeitaufwendig und fehleranfällig, da sie die Verwendung von Messkolben erfordern und von der subjektiven Beurteilung des Meniskus abhängig sind.

Produktive und effiziente Arbeitsabläufe

Unternehmen und Labore, die Spurenmetallanalysen durchführen, müssen täglich oft eine grosse Anzahl von Proben verarbeiten. Für das hochempfindliche Analyseverfahren sind kompetente Laboranalytiker erforderlich, die häufig unter Druck stehen, ihre Analysen möglichst schnell abzuschliessen, um die Anforderungen ihrer Kunden zu erfüllen.

Mit der automatischen XPR-Waage von METTLER TOLEDO, die mit einem Modul zur Flüssigdosierung ausgestattet ist, können Sie hochgenaue Standardlösungen herstellen. Der automatische gravimetrische Ansatz spart Zeit und liefert herausragende reproduzierbare Resultate. Kombinieren Sie die Waage für eine Komplettlösung mit der LabX®-Software. So profitieren Sie von umfassenden Funktionen für Datenverarbeitung und Probennachverfolgung.

Eliminieren der wichtigsten Fehlerquellen

Die gravimetrische Standardzubereitung umfasst nicht nur das Wägen des Feststoffes, sondern auch des Lösungsmittels. So können Sie spezifische Konzentrationen mit grosser Genauigkeit einstellen. Um die zum Erreichen der Zielkonzentration erforderliche Lösungsmittelmenge zu berechnen, wird das mittels Waage erfasste Istgewicht der Substanz verwendet. Beim gravimetrischen Ansatz entfallen damit wesentliche Fehlerquellen im Prozess der Standardvorbereitung. Der Arbeitsaufwand wird vermindert und die Variabilität auf ein Minimum reduziert. Ausserdem wird nur ein Behälter benötigt.

Minimierung der Anzahl an Substanzen

Dank der hohen Genauigkeit können auch kleinere Lösungsmengen hergestellt werden. So wird weniger Material benötigt und Sie sparen nicht nur Kosten und Abfall, sondern können auch die Belastung der Umwelt infolge der Entsorgung minimieren.

Automatische Berechnung und Dokumentation

Durch Anbindung des automatisierten Flüssigdosiersystems an die LabX-Laborsoftware schaffen Sie eine den gesamten Arbeitsablauf umfassende Lösung. Die Software bietet über die Waagenanzeige eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für das Verfahren. LabX ruft den Reinheitsgrad aus der Tabelle der Referenzstandards ab und berechnet dann anhand der tatsächlich dosierten Menge des Standards automatisch die richtige Menge an Lösungsmittel, die zum Einstellen der gewünschten Konzentration hinzugefügt werden muss. Alle Daten werden von LabX automatisch verarbeitet und für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit in einer sicheren, zentralisierten Datenbank gespeichert. Eine manuelle Dokumentation ist nicht mehr notwendig, Transkriptionsfehler werden vollständig eliminiert.

Einfache Systemintegration

Die Etiketten können angepasst werden und Benutzer-ID, Proben-ID, tatsächliche Konzentration, Produktionsdatum und Verfallsdatum enthalten. Wenn ein Barcodeleser angeschlossen wird, kann die Kennung von Proben und Referenzstandards elektronisch eingelesen werden. Mit einem zusätzlichen Drucker können Etiketten automatisch gedruckt werden. Import-/Export-Optionen ermöglichen den bidirektionalen Datentransfer zwischen bestehenden Netzwerken, Datenarchiven sowie LIMS-, ERP- und anderen Wissensmanagementsystemen. 

XPR-Analysenwaagen sind die ideale Lösung für anspruchsvolle Wägeanwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen.

Vermindertes Kontaminationsrisiko

Mit dem optionalen ErgoClip Flask können Sie direkt in Ihren Messkolben dosieren. Das Kontaminationsrisiko wird erheblich reduziert, Übertragungsfehler sind ausgeschlossen und die Dosierung geht wesentlich schneller von der Hand. Zur einfachen Reinigung lassen sich der komplette Windschutz und die Waagschale in Sekundenschnelle demontieren, und die darunterliegende Schale kann einfach herausgezogen werden. Es sind keine Werkzeuge erforderlich, alle Teile sind spülmaschinenfest. Dank der berührungslosen Bedienung wird das Kontaminationsrisiko noch weiter minimiert.

Ableitung elektrostatischer Ladung und Vermeidung von Wägefehlern

Behälter und Proben, insbesondere Pulver, neigen schon bei normaler Handhabung zu elektrostatischer Aufladung. StaticDetect™ misst den durch elektrostatische Ladung verursachten Wägefehler und warnt bei Toleranzüberschreitungen. In Kombination mit dem optionalen Ionisator haben Sie eine einzigartige Lösung, die Wägen ohne statische Aufladungen garantiert.

Erhöhte Produktivität

Speichern Sie Ihre eigenen Wägeanwendungen auf der Waage und starten Sie diese über die Methodenbibliothek. Das geht schnell und einfach und alle Analytiker befolgen die gleichen Verfahren. Mit schnellen Ergebnissen, Qualitätssicherungsfunktionen für auf Anhieb fehlerfreie Resultate und Automatisierungsoptionen tragen die XPR-Analysenwaagen dazu bei, Ihren Durchsatz zu verbessern und Ihre Kosten zu senken.

Müheloses Datenmanagement

Wägeresultate können direkt im integrierten Ergebnisprotokoll gespeichert werden. So sind Fehler durch manuelle Übertragung ausgeschlossen. Vielfältige Anschlussoptionen (USB, Ethernet) ermöglichen den digitalen Datentransfer zu einem bestehenden Informationssystem.