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7Informationen für Anwender von Titrations- und pH-Systemen, Dichtemessgeräten und Refraktometern

Inhalt

Grundlagen• Coulometrische Titration 2

FAQ• Tipps und Tricks für den Titrationsalltag 5

Expertentipps• 21 CFR part 11 8• Titration – voll vernetzt 11

Applikationen• Effiziente Qualitätskontrolle von Flüssigkeiten mittels Dichte- und Brechzahlmessung 12• Gasphasenextraktion und coulometrische Bestimmung von Wasser 14• Effiziente Trinkwasseranalytik 18

Neuheiten• Neue Produkte 21

- Rondolino - LabX - DL39/32 - Stromboli - DR45 - SC1 und SC30 - CoverUp™ - DH100

A. De Agostini

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Coulometrische TitrationDie coulometrische Titration wurde von Szebelledy und Somogy [1] 1938 erfunden. Sie zeichnet sich im Vergleich zur generellen (volu-metrischen) Titration dadurch aus, dass das Titriermittel in-situ durch Elektrolyse erzeugt wird. Das Titriermittel reagiert stöchiometrisch mit der zu bestimmenden Substanz. Die Menge dieser Substanz wird nicht wie bei der volumetrischen Titration durch Umrechnung des Ver-brauches an Titriermittel in Volumeneineinheiten berechnet, sondern anhand der umgesetzten Ladungsmenge Q in (Coulomb).

Dabei gilt nach Faraday für die um-gesetzte Stoffmenge m [g]

mit M = molare Masse [g/mol], F = 96485 C/mol (Faraday-Konstante) und z = Ionenwertigkeit.

Die Idee der coulometrischen Titra-tion geht weit zurück in die Anfänge der elektroanalytischen Chemie. Gro-wer [2] versuchte, durch Elektrolyse die Dicke einer Zinnabscheidung auf Eisen zu bestimmen. Coulometrische Analysen können nach zwei verschie-denen Methoden durchgeführt wer-den [3]. Dabei wird entweder die Elektrolyse bei konstanter Stromstär-ke durchgeführt (galvanostatische Coulometrie) oder das Potenzial wird konstant gehalten (potentiostatische Coulometrie). Eine grundlegende und unbedingt notwendige Voraussetzung für die coulometrische Titration ist die 100%ige Stromausbeute an den Elektroden der Elektrolysezelle.

Das dabei erzeugte Reagens (Titrier-mittel, Titrant) muss mit einer be-kannten Stöchiometrie vorzugsweise rasch und irreversibel mit der zu be-stimmenden Substanz (Analyt) rea-gieren. Die Erzeugung des Reagens kann in-situ, d.h. in der Analysen-lösung, oder auch in einem externen Gefäss mit kontinuierlichem Abfluss erfolgen.

Die für die Praxis weitaus gebräuch-lichsten coulometrischen Titrationen erlauben die direkte Bestimmung von Substanzen, die an den Generatore-lektroden nicht mehr reduziert oder oxidiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Erzeugung des Titranten mit einer 100%igen Stromausbeute erfolgt. Mit elektrolytisch erzeug-tem Reagens lassen sich Neutrali-sationstitrationen, Redoxtitrationen, Fällungstitrationen und komplexo-metrische Titrationen durchführen. Eine Übersicht möglicher Titrationen ist in Tabelle 1 dargestellt [4].

Der Äquivalenzpunkt oder Endpunkt einer coulometrischen Titration kann wie bei jeder anderen Titration be-stimmt werden, z.B. durch Farbindi-kation, Potentiometrie, Amperometrie oder mit polarisierten Elektroden [5].

Vorteile der coulometrischen Titration• Coulometrische Titrationen ha-

ben den Vorteil, dass konstante Stromquellen zur Erzeugung des Titriermittels sehr einfach zu kon-struieren sind.

• Zudem ist die elektrochemische Erzeugung des Titriermittels weit-aus empfindlicher und genauer zu kontrollieren als die mechanische Zudosierung über einen Büretten-antrieb. Ein Strompuls von 10µA während 100ms lässt sich schnell erzeugen und entspricht in etwa

einer Titriermittelmenge von 10-8 mol oder einigen Mikrogramm.

• Die Vorbereitung von Standardlö-sungen und die Titerbestimmung erübrigen sich.

• Chemische Substanzen, welche instabil sind oder wegen ihrer ho-hen Volatilität bzw. Reaktivität in Lösungen schwer zu handhaben sind, können in der Coulometrie sehr einfach als Titriermittel ver-wendet werden. Beispiele: Brom, Chlor, Ti3+, Sn2+, Cr2+ und Karl Fischer Reagenzien (Iod).

• Coulometrische Titrationen sind einfacher zu automatisieren bzw. zu regeln, da die Kontrolle einer Stromquelle wesentlich einfacher ist als die Ansteuerung eines Bü-rettenantriebes.

• Sie können auch einfach unter inerter Atmosphäre durchgeführt oder im Falle von radioaktiven Substanzen ferngesteuert werden.

• Verdünnungseffekte durch die Zugabe des Titriermittels fallen kaum ins Gewicht, was zu einer Vereinfachung der Endpunktbe-stimmung führt.

Experimentelle VoraussetzungenAll die Vorteile der coulometri-schen Titration können nur unter Berücksichtigung einiger wesent-licher experimenteller Parameter umgesetzt werden. Wie bereits er-wähnt, ist die 100%ige Umsetzung oder Stromausbeute an den Gene-ratorelektroden eine grundlegende Voraussetzung. Wie kann nun eine 100%ige Stromausbeute gewährleistet werden? Die Hauptbedingung ist, dass das Potential der Generatorelektrode (Anode oder Kathode) gegenüber sei-ner Umgebung (Elektrolyt) in einem Bereich liegt, in dem keine weiteren Reaktionen stattfinden können. Dies kann durch Kontrolle der angeleg-ten Spannung oder durch geeignete Auswahl des Elektrolyten erfolgen. Die Elektrolytlösung muss möglichst

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inert sein und eine genügend hohe Konzentration aufweisen, so dass Potenzialverschiebungen durch un-erwünschte Reaktionen kaum ins Gewicht fallen. Dafür werden in den meisten coulometrischen Titratio-nen Pufferlösungen als Elektrolyten verwendet. Ist diese Voraussetzung erfüllt, spielen zusätzlich die Geo-metrie der Messzelle und die Rühr-geschwindigkeit (rasche Uniformität der Analysenlösung) eine sehr wich-tige Rolle. Das erzeugte Reagenz muss möglichst rasch in der Mess-zelle „verteilt” werden. Eine inten-sive und rasche Durchmischung der Analysenlösung mit dem Titriermit-tel führt schneller zu „steady state” Bedingungen an den Messelektroden (Sensoren) und erlaubt daher eine einfachere Kontrolle der Titration sowie deren Auswertung.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist das Elektrodensubstrat (Material) der Generatorelektroden und de-ren Anordnung in der Messzelle. Eine wichtige Grösse für die Aus-wahl des Elektrodensubstrates ist die Wasserstoffüberspannung. Typi-sche Elektrodensubstrate mit hohen Wasserstoffüberspannungen sind Quecksilber und Platin. Der Pola-risationsbereich an diesen Metallen ist weitaus am grössten. In verein-zelten Fällen werden auch Gold und synthetische Werkstoffe wie Glaskoh-lenstoff verwendet. Platin eignet sich zusätzlich als Elektrodensubstrat, da es auch gegenüber den meisten Elektrolytlösungen chemisch stabil und korrosionsbeständig ist.

Elektrolysezellen mit und ohne DiaphragmaIn der Regel werden Anode und Ka-thode einer Elektrolysezelle physisch getrennt. Die für den Stromfluss not-wendige Ionenwanderung wird durch eine Membran oder ein Diaphragma aufrechterhalten. Die Trennung von Kathode und Anode ist notwendig,

um unerwünschte Nebenreaktionen wie z.B. die Reduktion bzw. Oxida-tion der zu bestimmenden Substanz zu vermeiden. Coulometrische Titra-tionszellen mit nicht isolierten Gene-ratorelektroden sind aber dennoch möglich und werden zunehmend eingesetzt [6]. Eingesetzt werden solche Elektrolyse-zellen vor allem auch bei der Karl Fi-scher Titration unter dem Begriff der „diaphragmalosen Zelle”. Was muss bei der Verwendung solcher Zellen beachtet werden? Da auch bei diesen Zellen die 100%ige Stromausbeute primäres Ziel ist, ist die geometri-sche Anordnung wichtig. Die einfachste Regel besteht darin, Anode und Kathode möglichst weit

voneinander zu trennen, um Ne-benreaktionen an der Kathode (im Falle, dass das Titriermittel an der Anode erzeugt wird, z.B. bei Karl Fischer Titrationen) zu vermeiden. Dies ist aber nur bei genügend hoher Leitfähigkeit und einer entsprechend dimensionierten Spannungsquel-le möglich, oder mit sehr kleinen Messzellen. Bei den handelsüblichen Karl Fischer Coulometern wird dies durch das Verhältnis der Elektro-denoberflächen (Anode: Kathode) erzielt. Dabei wird eine möglichst kleine Kathodenoberfläche gewählt. Die dadurch resultierenden hohen Stromdichten an der Kathode bezwe-cken, dass nur noch Wasserstoff re-duziert werden kann. Die Kathode ist

ElektrogenerierterTitrant

Generatorelektrodeund Elektrolyt

Gesuchte Substanz

Zu oxidierende Substanzen

Brom Pt/NaBr As(III), U(IV), NH3, Olefine, Phenole, SO2, H2S, Fe(II)

Iod Pt/KI H2S, SO2, As(III), Wasser (Karl Fischer) Sb(III)

Chlor Pt/NaCl As(III), Fe(II), versch. Organische Substanzen

Cer(IV) Pt/Ce2(SO4)3 U(IV), Fe(II), Ti(III), I-

Mangan(III) Pt/MnSO4 Fe(II), H2O2, Sb(III)

Silber(II) Pt/AgNO3 Ce(III), V(IV), H2C2O4

Zu reduzierende Substanzen

Eisen(II) Pt/Fe2(SO4)3 Mn(III), Cr(VI), V(V), Ce(IV), U(VI, Mo(VI)

Titan(III) Pt/TiCl4 Fe(III), V(V,VI), U(VI), Re(VIII), Ru(IV), Mo(VI)

Zinn(II) Au/SnBr4(NaBr) I2, Br2, Pt(IV), Se(IV)

Kupfer(I) Pt/Cu(II)(HCl) Fe(III), Ir(IV), Au(III), Cr(VI), IO3

Uran(V),(IV) Pt/UO2SO4 Cr(VI), Fe(III)

Chrom(II) Hg/CrCl3(CaCl2) O2, Cu(II)

Komplexierende Substanzen

Silber(I) Ag/HClO4 Halogenide, S2-, Mercaptane

Quecksilber(I) Hg/NaClO4 Halogenide

EDTA Hg/HgNH3EDTA2- Metallionen

Cyanid Pt/Ag(CN) Ni(II), Au(II,I), Ag(I)

Säuren und Basen

Hydroxidionen Pt(-)/Na2SO4 Säuren, CO2

Wasserstoffionen Pt(+)/Na2SO4 Basen, CO3, NH3

Tabelle 1: Übersicht möglicher Titrationen [4]

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so zu positionieren, dass sich an der Anode eine homogene Stromdichte-verteilung ergibt. Damit ist auch eine nahezu 100%ige Stromausbeute gewährleistet. Sind diese Vorausset-zungen gegeben, so können pro-blemlos coulometrische Titrationen mit nicht-isolierten Elektrolysezellen durchgeführt werden.Die Vorteile von nicht-isolierten (di-aphragmalosen) Elektrolysezellen sind:• Es wird nur eine Elektrolytlösung

benötigt. Reinigung und Wartung der Analysenzelle vereinfachen sich damit.

• Der Elektrolysestrom wird nicht durch eine verstopfte Membran (Diaphragma) vermindert oder gar unterbrochen.

• Die Leitfähigkeit der Analysen-lösung bleibt je nach Probe über längere Zeit konstant.

• Diaphragmalose Zellen eignen sich deshalb gut für ölige und schlecht leitende Substanzen.

Coulometrische Karl Fischer Titration mit den METTLER TOLEDO Coulometern DL32 und DL39Die kommerziell weitaus verbreitetste coulometrische Titration ist die Karl Fischer Titration (KF-Titration) zur Bestimmung des Wassergehaltes. Dabei wird in-situ aus Iodid elektro-chemisch Jod erzeugt, welches dann mit dem Wasser in Anwesenheit von chemisch gebundenem Schwefeldio-xid stöchiometrisch umgesetzt wird, gemäss folgendem Reaktionssche-ma [7]:

ROH + SO2 + RN → (RNH)SO3R

2 RN + (RNH)SO3R + I2 + H2O → (RNH)SO4R + 2 (RNH)I

Die coulometrische Karl Fischer Tit-ration kann für eine Vielzahl un-terschiedlicher Proben verwendet werden. Je nach Art der Proben wer-den diese auf unterschiedliche Weise vorbereitet. Flüssige, lösliche Proben werden einfach in die Titrierzelle eingespritzt. Bei festen Proben kann der Wassergehalt entweder durch (ex-terne) Extraktion bestimmt werden, oder aber die Proben werden in einem Ofen ausgeheizt, und die Feuchtigkeit wird über einen Transferschlauch über die Gasphase in die Titrierzelle befördert.

Die coulometrische Karl Fischer Tit-ration eignet sich dank ihrer hohen Empfindlichkeit sehr gut für die Be-stimmung sehr niedriger Wasserge-halte (wenige ppm), kann aber auch für Proben mit Wassergehalten bis in den Prozentbereich eingesetzt werden. Hier ist sie eine Alternative zur volu-metrischen Karl Fischer Titration.

Für die coulometrische Karl Fischer Titration bietet METTLER TOLEDO seit Anfang 2002 die beiden neuen Coulometer DL32 und DL39 an. Beide Coulometer können sowohl mit einer Messzelle mit Diaphragma als auch

mit einer diaphragmalosen Messzelle eingesetzt werden. Das DL39 Coulo-meter weist im Vergleich zum Routi-negerät DL32 zusätzliche Funktionen auf, die in der täglichen Laborpraxis von Nutzen sind, beispielsweise einen Autostart, eine Methode für externe Extraktionen (METTLER-Methode 913) und eine erweiterte Auswertung der Resultate (Statistik, Berechnun-gen). Das DL39 Coulometer ist neben der Karl Fischer Standardmethode zusätzlich mit vier METTLER-Me-thoden ausgestattet, die als Template für bis zu fünfzig Benutzermethoden verwendet werden können.

Als weitere spezielle Anwendung steht auf dem DL39 Coulometer die Brom-index-Bestimmung zur Verfügung (METTLER-Methoden Nr. 914, 915). Diese Methode wird zur Bestimmung der Doppelbindungen organischer Verbindungen, beispielsweise von Benzin, angewendet. Der Bromindex gibt an, wie viel Brom zur Umsetzung einer olefinischen Substanz notwen-dig ist [mg/100g], und ist somit ein Mass für den Gehalt an Doppelbin-dungen.

Quellennachweis:[1] L. Szebelledy and Z. Somogyi, Z. anal.

Chem., 112, 313, 323, 332, 385, 391, 395, 400 (1938)

[2] G. G. Grower, Am. Soc. Testing Materials, Proc., II, 17, 129 (1917)[3] James J. Lingane, Electroanalytical

Chemistry, Second Edition, Interscience Publishers (1958)

[4] A. J. Bard, L. R. Faulkner, Electro- chemical Methods, Second Edition, Wiley (2001)[5] Paul Delahay, New Instrumental Methods in Electrochemistry, Interscience Publishers (1954), p.304[6] E. Eisner et.al., Analytica Chimica Acta

359 (1998), 115-123[7] E. Scholz, Karl Fischer Titration, Sprin-

ger-Verlag Berlin (1984)

DL39 Coulometer

V V

dE/dV

S

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dE/dV

A. Aichert

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Tabelle 1: Ursache A; Messwerte zur Auswertung in der Vordosierung

Tips und Tricks für den TitrationsalltagTäglich erhalten die Titrationsspezialisten von METTLER TOLEDO vie-le Anrufe von Kunden, die Titratoren im Labor einsetzen. Die Fragen reichen von technischen Themen über applikative Probleme bis hin zur Optimierung von Methoden. Nicht immer sind die uns gestellten Fragen in einem Satz zu beantworten. Die Nichterkennung des Äquiva-lenzpunktes ist immer wieder ein Problem, das nicht so leicht gelöst werden kann, weil verschiedene Ursachen nicht bekannt sind.

lenzpunkt nicht ausgewertet werden (siehe Tabelle 1).

Anwender: Was muss ich unter-nehmen?

MT: Verkleinern Sie das Vordosie-rungs-Volumen, verwenden Sie statt fixem Volumen eine zur Einwaage ab-hängige Vordosierung, oder vergrös-sern Sie die Einwaage der Probe.

Ursache B: Die Schwelle ist zu hoch.Wenn der höchste Wert der ersten Ableitung (dE/dV) kleiner ist als die gesetzte Schwelle, wird der Äquiva-

Anwender: „Mein Titrator hat die Titrationskurve nicht (richtig) ausge-wertet, obwohl ein deutlicher Sprung zu sehen ist. Was ist die Ursache?“

MT: Dies kann verschiedene Ursa-chen haben:A) Der Äquivalenzpunkt liegt in der

Vordosierung.B) Die Schwelle ist zu hoch.C) Das Anfangspotential ist höher als

die Vordosierung auf Potential.D) Das minimale Inkrement (Vmin)

ist zu klein.E) Der Sollwert der konstant zu hal-

tenden Potentialdifferenz pro Vo-lumeninkrement dE(soll) ist zu gross gewählt.

F) Falsche Tendenz.

Ursache A: Der Äquivalenzpunkt liegt in der Vordosierung.Wenn die vier zur Auswertung not-wendigen Messwerte im Bereich der Vordosierung liegen, wird der Äqui-valenzpunkt nicht ausgewertet.

Anwender: Wie überprüfe ich das?

MT: Zur korrekten Auswertung eines Peak-Maximums braucht der Titra-tor vier Messwerte der ersten Ablei-tung der Titrationskurve, und zwar zwei vor dem Maximum und einen danach. Aus der Beispiel-Messwertta-belle wird ersichtlich, dass einer der vier Messwerte mit der Vordosierung überlappt, deren Ende durch ET2 an-gezeigt wird. Somit kann der Äquiva-

Abbildung 1: Schwelle richtig gesetzt: Auswertung Schwelle zu hoch: keine Auswertung

lenzpunkt nicht ausgewertet (siehe Abbildung 1).


MT: Man vergleiche den Wert des Peak-Maximums der 1. Ableitung der Titrationskurve aus der Messwertta-belle mit dem gesetzten Schwellenwert in der Methodenfunktion EQP-Titrati-on. Daraus wird ersichtlich, dass die-ser hier mit 5 pH/mL grösser als der des Peakmaximums der 1. Ableitung mit 4.595 pH/mL. Demzufolge wird der Äquivalenzpunkt nicht ausge-wertet (siehe Tabelle 2).

VolumenmL

InkrementmL

SignalmV

ÄnderungmV

1. AbleitungmV/mL

Zeitmin:s

ET1 0.0000 667.6 0:301.9060 1.9060 653.2 -14.5 -7.6 1:002.8590 0.9530 658.5 5.3 5.6 1:30

ET2 3.3360 0.4770 697.5 39.0 81.7 2:003.3860 0.0500 714.3 16.8 336.0 2:303.4860 0.0500 910.0 195.7 3182.1 3:003.4860 0.0500 1069.1 159.1 3182.1 3:303.5360 0.0500 1118.8 49.7 994.0 4:003.5860 0.0500 1149.4 30.6 611.8 4:303.6360 0.0500 1165.9 16.5 330.4 5:00

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MT: Schwelle tiefer setzen bzw. der Messeinheit des Sensors anpassen. Der Schwellenwert ist immer in der Messeinheit definiert. Falls in pH ge-messen wird, hat der Schwellenwert die Dimension pH/mL, in mV die Dimension mV/mL. Betragsmässig ist der Schwellenwert in pH/mL viel kleiner als der in mV/mL. Daher muss die Schwelle entsprechend der Mess-einheit angepasst werden.

Ursache C: Das Anfangspoten-tial ist höher als Vordosierung auf Potential.


MT: Man vergleiche den gesetzten Potentialwert von 150 mV in der Vordosierung der EQP-Titration mit dem Anfangspotential der Titration, das aus der Messwerttabelle zu ent-nehmen ist. Dieses ist höher als der gesetzte Wert – deswegen wird kein Äquivalenzpunkt ausgewertet (siehe Tabelle 3).

Erklärung:Der Titrator bleibt in der Vordosie-rung, bis er das Potential von 150 mV erreicht hat. Da aber das Anfangs-potential von 150 mV bereits über-schritten worden ist, wird bei einem

Tabelle 2: Ursache B; Maximum der 1. Ableitung unter Schwelle von 5 pH/mL

VolumenmL

InkrementmL

SignalmV

ÄnderungmV

1. AbleitungmV/mL

Zeitmin:s

ET10.00000.02000.04000.08000.16000.35000.50400.64300.8430

0.02000.02000.04000.08000.19000.15400.13900.2000

159.7160.8162.6165.6171.9189.3205.2217.5230.1

1.11.83.06.3

17.415.912.312.6

54.990.574.379.291.5

103.288.863.0

0:050:100:210:270:320:380:440:490:55

Tabelle 3: Ursache C; Anfangspotential höher als Vordosierungspotential von 150 mV

ansteigenden Potential die Vordosie-rung nicht mehr verlassen.


MT: Setzen Sie das Potential für die Vordosierung tiefer.

Ursache D: Das minimale Vo-lumeninkrement (dVmin) ist zu klein.Im Untermenu „Titriermittelzugabe“ der EQP-Titration wird bei Auswahl „Dynamisch“ das minimale Inkre-ment definiert. In den Abbildungen 2a und 2b ist der Einfluss von dVmin auf die ers-te Ableitung der Titrationskurve il-lustriert.

Wird das minimale Inkrement dVmin zu klein gewählt, wird die Titrations-kurve verrauscht, vor allem im Be-reich des Äquivalenzpunkts. Dies beeinflusst die Äquivalenzpunkter-kennung: es werden entweder meh-rere oder gar keine ausgewertet und, falls nur einer erkannt wurde, haben

VolumenmL

InkrementmL

SignalpH

ÄnderungpH

1. AbleitungpH/mL

Zeitmin:s

ET1

ET2

0.00000.57100.85601.0000

0.57100.28500.1440

2.1002.2482.3482.408

0.1480.1010.060

0.2590.3530.414

0:030:130:220:30

1.28701.50301.64401.74801.82501.88001.93001.9800

0.28700.21600.14100.10400.07700.05500.05000.0500

2.5582.7202.8643.0093.1573.3003.4723.671

0.1500.1610.1450.1450.1480.1430.1720.199

0.5230.7471.0261.3911.9222.5913.4463.977

0:400:501:001:101:191:291:401:50

2.0300 0.0500 3.900 0.230 4.595 2:012.0800 0.0500 4.124 0.223 4.463 2:122.1300 0.0500 4.329 0.205 4.109 2:222.1800 0.0500 4.500 0.171 3.424 2:32

Abbildung 2a: Titrationskurve dVmin = 0.005 mL

Abbildung 2a: Titrationskurve dVmin = 0.05 mL

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die Resultate immer eine grosse Streuung. Als Beispiel hierfür sei die Variation des minimalen Inkrements bei der Titration von NH4Cl mit NaOH angeführt (siehe Tabelle 4).Bei diesem Beispiel hat die Titration mit dVmin 0.1 mL auch die beste Re-produzierbarkeit erbracht.


MT: Erhöhen Sie das minimale Vo-lumeninkrement dV(min) soweit, bis ein klarer Äquivalenzpunkt erhalten wird. Natürlich darf dV(min) auch nicht zu gross gewählt werden, sonst verschwindet der Potentialsprung, vor allem wenn er klein ist.

Ursache E: Der Sollwert der kon-stant zu haltenden Potentialdif-ferenz pro Volumeninkrement dE(soll) ist zu gross gewählt.Im Untermenu „Titriermittelzugabe“ der EQP-Titration wird bei Auswahl „Dynamisch“ das dE(soll) definiert. Für die meisten Applikationen kann die Standardeinstellung für dE(soll) von 8 mV verwendet werden. Bei einer flachen Titrationskurve mit einem sehr kleinen Sprung am Äquiva- lenzpunkt führt dies jedoch zu gros-sen Volumen-Inkrementen, wodurch der Potentialsprung verschwinden kann.


MT: Verkleinern Sie dE(soll) oder dVmax bis der Äquivalenzpunkt er-kannt wird.

Ursache F: Falsche TendenzBei der Äquivalenzpunkts-Erken-nung kann zusätzlich eine Tendenz definiert werden. Zum Beispiel ist bei einer Titration mit NaOH die Tendenz positiv, wenn in pH gemessen wird. Wird jedoch auf mV umgestellt, muss auch die Tendenz geändert werden.In der Tabelle 5 sind die Messwertta-belle der Titration von HCl mit NaOH dargestellt. In der Methode wurde die Tendenz auf „positiv“ gesetzt.

Die Messwerte wurden in mV gemes-sen. Demzufolge zeigt die Titrations-kurve eine negative Tendenz, d.h. die

dVmin Auswertung Kommentar

0.005 mL 9 Äquivalenzpunkte Mehrere Maxima, die als Äquivalenzpunkte erkannt wurden

0.02 mL 4 Äquivalenzpunkte Mehrere Maxima, die als Äquivalenzpunkte erkannt wurden

0.05 mL1 oder 0 Äquivalenzpunkte

Doppelmaxima gleichen Wertes beim Äquivalenzpunkt führt zu keiner Auswertung

0.1 mL 1 Äquivalenzpunkt Ein klares Maximum beim Äquivalenzpunkt

Tabelle 4: Beispiel Variation des minimalen Inkrements bei der Titration von NH4Cl mit NaOH

Messwerte verändern sich von positi-ven zu negativen Werten. Da aber in der Methodenfunktion EQP-Titration eine positive Tendenz gesetzt wurde, wird der Potentialsprung nicht als Äquivalenzpunkt erkannt.


MT: Definieren Sie Tendenz als „ne-gativ“ oder verwenden Sie pH als Messeinheit oder wählen Sie „keine“ Tendenz. Letzteres empfiehlt sich bei Titrationskurven mit einem klaren Verlauf wie in diesem Fall.

Tabelle 5: Ursache F; falsche Tendenz (positiv statt negativ)

VolumenmL

InkrementmL

SignalmV

ÄnderungmV

1. AbleitungmV/mL

Zeitmin:s

ET1

ET2

0.00000.57100.85601.0000

0.57100.28500.1440

241.9231.2221.3214.0

-10.7-9.9-7.4

-18.7-34.7-51.2

0:030:090:150:21

1.11801.19901.25001.28601.31601.34601.37501.40601.43601.46601.4960

0.11800.08100.05100.03600.03000.03000.03000.03000.03000.03000.0300

205.2195.9187.3178.9168.2149.092.3

-91.6-160.9-179.5-190.0

-8.8-9.3-8.5-8.4

-10.7-19.3-56.7

-183.9-69.3-18.6-10.5

-74.5-114.9-167.3-233.4-357.6-641.9

-1889.1-6130.3-2309.1-620.4-351.1

0:270:330:390:440:510:591:171:482:052:142:28

C. Gordon

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21 CFR Part 11 – ein Überblick21 CFR part 11 ist derzeit in den Labors in aller Munde. Dieser Bericht soll aufzeigen, was dieses Reglement der American Food and Drug Administration in der Praxis bedeutet.

21 CFR part 11 legt fest unter welchen Bedingungen die FDA elektronische Aufzeichnungen als geichwertig zu klassischen Papier-Aufzeichnungen betrachtet. Zudem regelt es die Ver-wendung von elektronischen anstelle handschriftlicher Unterschriften. 21 CFR part 11 ist verbindlich für die amerikanische pharmazeutische/medizinische Industrie sowie für Pharma/Medizinalhersteller, welche in die USA exportieren. Mehr und mehr halten sich aber auch Firmen die keine Geschäfte mit den USA ma-chen, an diese Richtline, zumal in Zukunft auch in der EU ähnliche Vorschriften geplant sind.

Der Sinn von 21 CFR part 11 besteht darin, unabsichtliche Modifikationen und bewusste Fälschung der Daten zu erschweren bzw. zu helfen, Unregel-mässigkeiten aufzuspüren und zu korrigieren. Dabei ist sich das FDA im klaren, dass kein System hun-dertprozentige Sicherheit bietet:„...people determined to falsify re-cords may find a way to do so despite whatever technology or preventative measures are in place.“ (Zitat aus 21 CFR part 11).

Können Titrationssysteme 21 CFR konform sein?Damit eine Firma 21 CFR part 11 konform mit elektronischen Auf-zeichnungen und Unterschriften arbeiten kann, muss sie über ent-sprechende Standard-Arbeitsanwei-sungen verfügen. Zudem muss das ganze Personal, das die Aufzeich-

nungen erstellt, entsprechend ge-schult werden. Die Titrationssysteme selbt können daher 21 CFR part 11 nur mit entsprechenden Funktionen unterstützen, garantieren aber keine Konformität. Die Verantwortung für die richtige Umsetzung der Regeln liegt in jedem Fall beim Benutzer.

DefinitionenZum besseren Verständnis der nach-folgenden Erläuterungen sind folgen-de Definitionen hilfreich:

Geschlossenes SystemEine Umgebung die vollständig von den Personen kontrolliert wird (Zu-griffsrechte etc.), welche auch für die darin gepeicherten Daten zu-ständig sind.

Elektronische Aufzeichnung (electronic record)Eine elektronische Aufzeichnung ist eine beliebige Kombination von Text, Graphik, Daten, Ton oder anderer In-formation in digitaler Form. Sie wird kreiert, gespeichert, geändert, archi-viert und durch ein Computersystem verteilt.

Elektronische SignaturElektronische Unterschrift die gleich-wertig zu einer handschriftlichen Unterschrift ist, also die damit un-terzeichneten Dokumente gesetzlich bindend macht.

21 CFR part 11 im DetailEin Titrationssystem mit einem oder mehreren Titratoren, welches an ei-

nen mit gerätespezifischer Software angeschlossen ist, fällt unter die De-finition eines geschlossenen Systems. Das gleiche gilt, wenn der Computer vernetzt ist, solange gewährleistet ist, dass der Zugriff von ausserhalb der Firma bzw. unberechtigter Be-nutzer auf relevante Daten nicht möglich ist.Im folgenden wird immer ein ge-schlossenes System vorausgesetzt.

Wie bereits erwähnt, deckt 21 CFR part 11 im wesentlichen drei Themen ab: Elektronische Aufzeichnungen, elektronische Signaturen und Schutz vor unberechtigten Zugriffen.

Elektronische AufzeichnungenUm die Anforderungen von 21 CFR part 11 zu erfüllen, muss nicht nur das verwendete System entsprechende Funktionen bieten, sondern auch der Anwender entsprechende Vorarbeiten leisten.

In die Zuständigkeiten des Anwenders fallen folgende Punkte:• Validierung des Systems. Die Vali-

dierung soll sicherstellen, dass die Aufzeichnungen genau, zuverläs-sig und vor ungewollten Ände-rungen geschützt sind. Es wird erwartet, dass die Validierung des Sytems von dessen Hersteller mit entsprechender Dokumentation unterstützt wird.

• Training der Benutzer: Es muss sichergestellt werden, dass alle Benutzer des Systems die nötige Ausbildung besitzen. Dieses Trai-ning kann entsprechend vom Her-steller unterstützt werden.

• Verantwortlichkeitserklärung: Es muss schriftlich festgehalten werden, dass Benutzer des Systems durch ihre elektronische Signatur für die dazugehörigen Daten die Verantwortung übernehmen.

Das verwendete System selbst sollte folgende Funktionen anbieten:

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• Möglichkeit zur Erstellung ge-nauer und kompletter Aufzeich-nungs-Kopien in für Personen und Computersysteme lesbarem Format zwecks Inspektion, Beur-teilung und Archivierung durch die FDA.

• Mechanismen zum Schutz der Da-ten vor unberechtigten Zugriff und Änderungen während der ganzen vorgeschriebenen Aufbewahrungs-zeit.

• Möglichkeit zum Nachvollzug un-gewollter Modifikationen.

METTLER TOLEDO LabX Professio-nal Titrationssoftware bietet umfas-sende Unterstützung für die beiden genannten Punkte:• Eine geschützte SQL Datenbank

erlaubt die sichere Speicherung aller Daten einschliesslich der Rohdaten, Methoden, Berech-nungen und Statistiken.

• Der unrechtmässige Zugriff auf das System wird durch umfas-sende Schutzfunktionen mas-siv erschwert. Namentlich ist es möglich, jedem Benutzer ein Lo-gin und ein Passwort zuzuteilen. Nur die korrekte Eingabe dieser zwei Komponenten ermöglicht den Zugang zum System.

• Die Audit Trail Funktion ermög-licht eine nahtlose Aufzeichnung aller datenrelevanten Aktionen auf dem System. Der Audit Trail kann nicht abgeschaltet oder ge-ändert werden. Er verfügt über eine Filterfunktion zum schnel-len Auffinden relevanter Daten und kann in verschiedenen For-maten exportiert werden.

LabX: Definition der Benutzerberechtigungen

LabX: Ausschnitt aus dem Audit Trail

LabX: Eingabe der elektronischen Signatur

Elektronische SignaturenIm Bezug auf elektronische Signa-turen verlangt 21 CFR part 11 fol-gendes:• Elektronische Signaturen müssen

eindeutig einer Person zugeordnet werden .

• Die elektronischen Signaturen sollen immer aus mindestens zwei klar definierten Kompo-nenten bestehen, im allgemeinen einem Itendifikationscode und ei-nem Passwort. Zudem sollen Vor-kehrungen getroffen werden, den

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Missbrauch der Codes/Passwörter zu verhindern.

• Alle elektronischen Aufzeichnun-gen sollen den Namen der unter-zeichnenden Person, das Datum, die Zeit sowie eine Begründung für die Änderungen enthalten.

Die LabX-Titrationssoftwa-re verlangt bei allen daten-relevanten Änderungen die elektronische Signatur der Person, die die Änderung durchführt. Zudem muss eine Begründung für die Änderung zwingend einge-geben werden. Die Signa-turen werden zusammen mit den Daten in der Da-tenbank gespeichert und können nicht von diesen getrennt werden.

Schutz vor unberechtigten Zugriffen21 CFR part 11 fordert in diesem Zu-sammenhang folgendes:• Passwort und Benutzername müs-

sen einmalig und eindeutig einer Person zugeornet werden

• Passwörter müssen periodisch ge-ändert werden

• Der Administrator muss eingrei-fen können, wenn ein Benutzer sein Passwort vergessen hat oder es ihm gestohlen wurde

• Der Missbrauch von Passwörtern muss durchs System aufgezeichnet werden

LabX; ungültiger Login

LabX erlaubt nur einmalige Kombi-nationen von Identifikationscode (Lo-gin) und Passwort. Zum Einloggen im System muss immer beides ange-geben werden. Fehlerhafte Eingaben werden im Audit Trail vermerkt. Nach drei fehlerhaften Eingaben in Folge wird der jeweilige User gesperrt und kann nur vom Administrator wieder freigeschaltet werden. Zusätzlich zu den explizit geforderten Massnahmen unterstützt LabX den automatischen Logaut nach einer bestimmten Dauer des Nichtgebrauchs, Passwort-Histo-rie, Definition der minimalen Pass-wortlänge und komplexe Passwörter

(erzwingt die Verwendung von Zahlen, Buchstaben und Zeichen in jedem Passwort).

Wie oben schon festgestellt wurde, kann ein analy-tisches instrument selbst nie 21 CFR part 11-kon-form sein. LabX bietet aber alle Funktionen, so dass der Anwender in seinem Labor 21 CFR part 11-kon-form arbeiten kann.

LabX; Definition der Passwort Policy

Ch. Bircher

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Titration – voll vernetztWerden an einem Standort mehrere Titratoren eingesetzt, bietet eine Client/Server-Vernetzung der Instrumente zahlreiche Vorteile: Bessere Datensicherheit, effizientere Wartung und schnellere Kon-trolle.

Nehmen wir einmal an, Sie besitzen drei Titratoren. Zwei im Labor, einen in der Produktion. Alle Geräte führen routinemässig die gleichen Analysen durch. Sind die Geräte nicht mit-einander vernetzt, müssen Sie stets darauf achten, dass die verwendeten Methoden auf dem gleichen Stand sind. Bei Methodenänderungen müs-sen beispielsweise immer alle drei Instrumente angepasst werden. Ver-wenden Sie zur Steuerung der Titrato-ren PCs, so können Sie die Methoden mit Disketten oder ähnlichen Medien immerhin von Gerät zu Gerät trans-portieren – recht simpel, aber zeit-aufwändig und fehleranfällig. Auch die Sicherstellung und Überprüfung der Daten gestaltet sich umständlich: Gerät für Gerät, völlig manuell.Viel einfacher, effizienter und nicht zuletzt auch sicherer wird die ganze Angelegenheit, wenn die Titratoren mittels einer Client-/Server Titrati-onssoftware wie LabX professional vernetzt werden. Dazu wird jeder Titrator mit einem PC (=Client) ver-bunden. Nahe beieinanderstehende Geräte können auch gemeinsam am gleichen PC angeschlossen wer-den. Für unser Beispiel brauchen wir somit für die zwei Labor-Titratoren nur einen PC. Als Netzwerk lässt sich jedes bereits bestehende Firmennetz-werk nutzen. Auf einem der PC oder auf einem zentralen Fileserver wird der Titrationsserver definiert. Dieser Server dient fortan als (unsichtbare) Schaltzentrale für alle Titrationen: Er verwaltet automatisch alle Metho-den, Ergebnisse und Einstellungen.

Wird auf dem System eine Metho-de geändert, steht sie sofort allen anderen zur Verfügung! Die Sicher-stellung sämtlicher Titrationsdaten gestaltet sich denkbar einfach: Es werden einfach alle Daten des Ser-vers sichergestellt.Die volle Client/Server-Vernetzung der Titratoren bietet aber noch mehr. So können alle berechtigten Anwender im Netzwerk auf die Titrationsergeb-nisse sämtlicher Titratoren zugreifen. Die schnelle Auswertung aus dem Büro wird somit zur Realität! Und wenn ein Mitarbeiter Hilfe braucht, weil eine Titration einmal nicht so verläuft wie geplant, können auf je-dem ausgerüsteten PC die im Moment ablaufenden Titrationen in Echtzeit betrachtet werden – einschliesslich der Online-Titrationskurve. Diese Funktion kann natürlich auch zur

Überwachung eingesetzt werden: Sie können z.B. eine Probenserie mit 20 Proben starten und dann an einem HPLC-Gerät in einem anderen La-borplatz weiterarbeiten. Übers Netz können Sie jederzeit überprüfen, ob die Serie korrekt abläuft ohne zurück zum Titrationssystem zu gehen.Was wird nun für die Vernetzung be-nötigt? Im allgemeinen genügt als Grundlage ein normales Firmen-netzwerk auf Basis Windows NT, 2000 oder XP. Über die Client-PCs können alle Titratoren der DL5x und DL7x Serie sowie DL38/31 ange- steuert werden. Die Unterstützung für DL39/32 ist in Vorbereitung.Die Konfiguration des Netzwerks ist einfach: Bei der Installation eines Clients wird einfach der Name des verwendeten Servers angeben.

LabX

LabX

LabX

LabX

Produktion

Qualitätsmanager

Methoden

Datenauswertung

Entwicklung

Titration + DatenerfassungZentralerLabX Server

PC mitLabX

PC mitLabX

PC mitLabX

DL58

DL70ES

DL58 undRondo 60

DL77 mit Quanto

Abbildung 1: Beispiel für vernetzte Titration. Via Netzwerk kann bei entsprechender Berechtigung von jedem PC auf jeden Titrator und alle Daten zugegriffen werden. Ein Netzwerkserver dient als zentraler Datenspeicher.

P. Wyss

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A p p l i k a t i o n e n

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Effiziente Qualitätskontrolle von Flüssigkeiten mittels Dichte- und Brechzahlmessung

Dichte- und Brechzahlbestimmungen sind aus der Qualitätskontrolle flüssiger Proben nicht wegzudenken. Digitale Messgeräte haben dazu beigetragen, dass die Bestimmung dieser beiden Stoffgrössen in der letzten Zeit stark an Bedeutung gewonnen hat.Oft ist es üblich, die Dichte und die Brechzahl gleichzeitig zu be-stimmen. Die Erfassung beider Parameter erhöht die Aussagekraft des Resultates und kann zudem für Konzentrationsbestimmungen in Mehrkomponentengemischen eingesetzt werden. Dieser Artikel be-schreibt einige Beispiele solcher Anwendungen.

Ein optisches Abbé-Refraktometer oder ein modernes digitales Re-fraktometer gehört heute zur Stan-dardausrüstung von praktisch allen Laboratorien. Der Grund hierfür ist einfach: Die Bestimmung der Brech-zahl ist in den meisten Fällen das einfachste und schnellste Verfahren für die Charakterisierung von flüssi-gen Proben.Auch die Dichtemessung wird bereits seit langem für die Qualitätskont-rolle von Flüssigkeiten eingesetzt. Da eine genaue Dichtebestimmung mittels Pyknometer und Analysen-waage wesentlich mehr Zeit in An-spruch nimmt als eine Bestimmung der Brechzahl, ist die Refraktometrie heute in der Qualitätskontrolle we-sentlich populärer als die Dichtemes-sung. Daran hat auch die Einführung moderner digitaler Dichtemessgerä-te wenig geändert: Hochauflösende digitale Refraktometer sind in der Regel preisgünstiger und einfacher zu bedienen als digitale Dichtemess-geräte.

Konzentrationsbestimmungen in 2-Komponentengemischen mittels Dichte und BrechzahlSowohl die Refraktometrie als auch die Dichtemessung werden für Kon-

zentrationsbestimmungen eingesetzt. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Bestimmung des Alkoholgehalts in reinen Alkohol/Wasser-Gemischen. Solche Bestimmungen werden in der Regel mittels Dichtemessung durch-geführt. Ein Grund hierfür ist, dass für diese Anwendung bis heute in vielen Fäl-len Aerometer eingesetzt werden, die ein direktes Ablesen der Alkohol-konzentration ermöglichen. Für die Bestimmung des Wassergehalts in Glyzerin oder des Zuckergehalts in Sirup wird hingegen normalerweise die Refraktometrie bevorzugt. Beide Produkte sind relativ zähflüssig und eine Bestimmung der Brechzahl ist aus diesem Grund wesentlich einfa-cher durchzuführen als eine Dichte-messung.

Konzentrationsbestimmungen mit-tels Dichte und Brechzahl mit hoch auflösenden digitalen Messgeräten sind im allgemeinen sehr genau. Soll beispielsweise der Wassergehalt in reinem 1-Propanol oder Methanol bestimmt werden, liefert die Bestim-mung mittels Dichte und Brechzahl Resultate mit einer Absolutgenauig-keit von mindestens 0.1 Gewichts-prozenten.

Diese Verfahren haben zudem drei entscheidende Vorteile:1. Eine Wassergehaltsbestimmung

mittels Dichte und/oder Brechzahl dauert weniger als 2 Minuten .

2. Im Gegensatz zu anderen Me-thoden für die Wassergehaltsbe-stimmung (wie z.B. Karl Fischer Titrationen) werden keine Chemi-kalien benötigt. Die Dichte/Brech-zahlmethode ist also ökologischer und ökonomischer als die meisten anderen Verfahren.

3. Die Bestimmung arbeitet zerstö-rungsfrei. Die gleiche Probe kann also nach der Analyse bei Bedarf für weitere Untersuchungen ver-wendet werden.

Das Prinzip des Verfahrens ist ein-fach: Moderne digitale Dichtemessge-räte und Refraktometer erlauben die Eingabe von Konzentrationstabellen. Wird eine Dichte- bzw. Brechzahl-/Konzentrationstabelle (vgl. Tabelle 1) in das Gerät eingegeben, erfolgt die Berechnung des Wassergehaltes über Polynome erster bis dritter Ordnung automatisch und das Resultat wird direkt in % Wassergehalt angezeigt. Tabellen für Konzentrationsbestim-mungen mittels Dichte- und Brech-zahl können der Literatur oder dem Internet unter www.density.com bzw. www.refractometry.com entnommen werden.

Qualitätskontrolle mittels simultaner Bestimmung der Dichte und der BrechzahlIn der Eingangskontrolle gilt es sicherzustellen, dass die untersuch- ten Proben von gleichbleibender Qualität sind, d.h. dass sie immer die gleiche Zusammensetzung aufweisen. Falls zum Beispiel eine Qualitätskon-trolle von Industriesprit durchgeführt wird, der mit Isopropanol denaturiert ist, interessiert nicht nur der Wasser-gehalt des Produktes. Es gilt vielmehr sicherzustellen, dass das Produkt ne-ben Ethanol, Isopropanol und Spuren

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Tabelle 1: Konzentrationstabelle für 1-Propanol und Methanol. Die Resultate wurden mit einem Polynom dritter Ordnung berechnet. Die hohe Genauigkeit beider Bestimmungen wird hier deutlich.

Wassergehalt[% w/w]

Dichte (20°C)[g/cm3]

Fehler[% w/w]

Brechzahln 20

D

Fehler[% w/w]

18.00 0.8416 -0.03505 1.3379 0.02077

16.00 0.8365 0.01215 1.3372 -0.05200

14.00 0.8312 0.01147 1.3365 0.03102

12.00 0.8259 0.04003 1.3357 0.01508

10.00 0.8204 0.02512 1.3348 -0.05185

8.00 0.8148 0.00593 1.3339 0.06884

6.00 0.8089 -0.08612 1.3328 -0.01140

4.00 0.8034 -0.00369 1.3316 -0.06230

2.00 0.7976 0.00826 1.3304 0.05477

0.00 0.7917 0.02189 1.3290 -0.01291

Wassergehalt[% w/w]

Dichte (20°C)[g/cm3]

Fehler[% w/w]

Brechzahln 20

D

Fehler[% w/w]

16.00 0.8390 0.00728 1.3825 -0.00459

12.00 0.8306 0.00162 1.3835 0.02905

8.00 0.8218 -0.04643 1.3843 -0.07926

4.00 0.8130 0.05739 1.3848 0.08589

0.00 0.8034 -0.01986 1.3852 -0.03108

von Wasser keine wesentlichen Antei-le anderer Substanzen enthält.

Ein mögliches Vorgehen für die Qua-litätskontrolle von Lösungsmitteln ist eine Wassergehaltsbestimmung nach Karl Fischer und eine Untersuchung der gleichen Probe mittels Gaschro-matographie. Ein derart aufwändiges Verfahren ist für die Eingangskont-rolle organischer Lösungsmittel aus ökonomischen Gründen kaum ver-tretbar. Wird nämlich die Dichte und die Brechzahl eines Lösungsmittels mit einer Auflösung von 4 bis 5 Nach-kommastellen bestimmt, und liegen beide Messgrössen innerhalb der für das Produkt festgelegten Spezifika-tionen, kann davon ausgegangen werden, dass die Probe hinsichtlich ihrer Zusammensetzung mit grosser

Wahrscheinlichkeit den Erwartungen entspricht. In vielen Branchen wird die Qualitätskontrolle von flüssigen Proben bereits standardmässig mit-tels Dichte- und Brechzahlmessung durchgeführt. Hersteller von Aroma-stoffen beispielsweise spezifizieren in ihren technischen Datenblättern die-se beiden Stoffgrössen. Die Anwender der Produkte brauchen dann in der Eingangskontrolle nur die Dichte und die Brechzahl der Produkte zu bestimmen, um eine konstante Qua-lität sicherzustellen.

Die Qualitätskontrolle von Flüssig-keiten, die homogen sind und eine klar definierte Zusammensetzung aufweisen sollten, wird seit der Ver-fügbarkeit hoch auflösender digitaler Messgeräte immer häufiger mittels

Dichte- und Brechzahlbestimmung durchgeführt. Diesem Umstand hat METTLER TOLEDO mit der Ein-führung des DR45 Combined Meter, einem Messgerät zur gleichzeitigen Bestimmung beider Parameter, Rechnung getragen.

Konzentrationsbestimmun-gen in Mehrkomponenten-gemischen mittels Dichte- und BrechzahlbestimmungIn vielen Fällen wird die Dich-te- und Brechzahlmessung für die Bestimmung des Anteils gewisser Komponenten in Mehrkomponen-tengemischen eingesetzt. Voraus-setzung ist, dass die Dichte und die Brechzahl der zu untersuchenden Proben im wesentlichen nur von den Komponenten beeinflusst wird, de-ren Konzentration bestimmt werden soll. Die Berechnung der Konzentra-tionen erfolgt in solchen Fällen mit empirischen Formeln, die meistens durch multiple Regressionsanalysen ermittelt werden: Die Dichte und die Brechzahl von Proben mit bekann-tem Gehalt an gewissen Bestandteilen wird gemessen, und die Berechnungs-formel für die Konzentration der entsprechenden Komponenten wird durch Regressionsanalyse mit den

1-Propanol

Methanol

Abbildung 1: Kombinierter Dichte- und Refaktometer DR45

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gesuchten Unbekannten ermittelt. Die so erhaltenen Formeln sind na-türlich nur für eine bestimmte Zu-sammensetzung der Proben gültig.

Ein Beispiel für eine solche An-wendung ist die Bestimmung des Alkohol-, des Extrakt- und des Stammwürzgehaltes in Bier. Früher wurde die Dichte und die Brechzahl des zu untersuchenden Bieres mittels

Gasphasen-Extraktion und coulometrische Wasserbestimmung mit der neuen Automatisierungslösung DL39/Stromboli

Einfach und (un)bezahlbar ist die neue KF-Automatisierungslösung DL39/Stromboli. Unbezahlbar in den Anwendungen und der Einfach-heit der Bedienung, aber bezahlbar als Investition, die sich schnell mehr als bezahlt macht. Was steckt dahinter? – Lesen sie selbst!

EinleitungZur fortlaufenden Qualitätssicherung von Lebensmitteln oder Kunstoffpro-dukten, für Haltbarkeitsangaben in pharmazeutischen Produkten oder zur Überwachung der Eigenschaften von Transformatorenölen, Getriebe-ölen oder Hydraulikflüssigkeiten ist die selektive und präzise Bestimmung des Wassergehalts eine unabdingba-re Voraussetzung. Um dieses in einer grossen Vielfalt an unterschiedlichen Proben in geringen Mengen gebun-dene Wasser zu bestimmen, bedient man sich häufig der coulometrischen KF-Titration in Kombination mit ei-nem Trockenofen. Mit dem Ofen kann das Wasser von der Probenmatrix ab-getrennt und über die Gasphase se-lektiv dem Titriergefäss zugeführt werden. Mit dieser Messtechnik wird

der Einfluss der Probenmatrix auf die KF-Titration eliminiert und da-durch eine saubere, quantitative Be-stimmung von Wasser ermöglicht. Somit stellt diese Kombination ein elegantes Verfahren mit grosser An-wendungsvielfalt und hohem Auto-matisierungspotenzial dar.

Das Prinzip der Gasphasenex-traktion Man stelle folgenden Vergleich an: Wenn man Wasser aus einem Fest-stoff (Matrix) herauslösen (extra-hieren) möchte, verwendet man ein geeignetes, wasserfreies Lösungsmit-tel (Extraktionsmittel), worin sich das Wasser gut löst, der Feststoff aber unlöslich ist. Die Extraktion wird durch Schütteln oder Rühren beschleunigt. Im Falle der Gaspha-

Pyknometer und Abbé-Refraktometer gemessen, und der Alkohol und der Extraktgehalt mit Nomogrammen (graphische Darstellung der drei Konzentrationen in Abhängigkeit von Dichte und Brechzahl) ermittelt.

Mit der Verfügbarkeit digitaler Mess-geräte für gleichzeitige Erfassung der Dichte und der Brechzahl hat sich die Durchführung dieser Bestimmungen

wesentlich vereinfacht:• Eine Messung dauert weniger als

2 Minuten.• Das Gerät ist in der Lage, die

gewünschten Resultate (Alko-holgehalt, Extraktgehalt oder Stammwürze) direkt zu berech-nen und anzuzeigen. Die ent-sprechenden Berechnungsformeln können der Literatur entnommen werden.

senextraktion ersetze man wasser-freies Lösungsmittel durch trockenes Trägergas und Schütteln oder Rüh-ren durch Erhitzen und Trägergas-fluss. Das heisst: das Wasser tritt aus der erhitzten Probe in die Gaspha-se über und reichert sich in dem die Probe umströmenden Trägergas an, welches es in die nachgeschaltete Ti-trierzelle transferiert. Dadurch ent-steht ein Konzentrationsgradient, der zu weiterem Verdampfen von Wasser führt, das nachfolgend abtranspor-tiert wird, bis die Probe vollständig trocken, sprich ausgeheizt, ist. Die Probeneigenschaften (Temperatur- oder Oxidationsempfindlichkeit), die Art der Bindung des Wassers (Ober-flächen- oder Kristallwasser) bestim-men die Ausheiztemperatur und die Wahl des Trägergases (Umgebungs-luft oder Inertgas). Unabdingbar ist die gute Trocknung des Gases über Trockengele und Molekularsieb, wo-durch eine hohe Aufnahmekapazität von Wasser und somit ein effizien-ter Trocknungsvorgang gewährleis-tet wird.

Gasphasenextraktion automa-tisiert mit StromboliIm Sinne von erhöhter Reprodu-zierbarkeit, Effizienzsteigerung und schlussendlich Kostensenkung ist man daran interessiert, Analysenab-läufe so weit wie möglich zu automa-tisieren. Wie realisiert man dies bei einem KF-Trockenofen ohne techni-

H.-J. Muhr

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schen Overkill zu betreiben und dem Benutzer das Arbeiten so einfach wie möglich zu machen? Lassen Sie sich dies am Beispiel von Stromboli zei-gen (Abb. 1)

Wie werden die Proben vor-bereitet?Bei Stromboli werden die Proben in grosse Probengläser mit einem Fas-sungsvermögen von maximal 20 mL eingewogen, gegebenenfalls mit einer klebbaren Aluminiumfolie verschlos-sen und mit einer Gummikappe (sie-he Abb. 2) versehen. Hierzu braucht es weder Werkzeuge noch besonderes Geschick. Das mit der Aluminiumfo-lie verschlossene Probenglas zeichnet

sich durch ausgezeichnete Dichtheit aus und ermöglicht somit die Vor-bereitung mehrerer Proben, die ge-sammelt später in Serien analysiert werden können. Zudem sind Gum-mikappen und Probengläser mehr-fach wiederverwendbar, und bei Bedarf können alle drei Komponen-ten sauber getrennt entsorgt werden. Zusammenfassend sind hier beste Vo-raussetzungen für eine schnelle und bequeme Probenvorbereitung gege-ben (siehe Abb. 3)

Wie wird die Drift- und Blind-wertkorrektur durchgeführt? Zur exakten Bestimmung von Was-ser aus verschiedenen Probenma-

trizen bedarf es der Kenntnis der Restfeuchte des getrockneten Trä-gergases und der Feuchte, die den Gefässwandungen der Probengläser anhaftet. Beide Parameter tragen in Form der Drift multipliziert mit der Titrationsdauer und des Blindwertes zusammen mit dem Wassergehalt der Probe zur gesamthaft titrierten Was-sermenge bei und müssen daher bei der Berechnung des Resultates abge-zogen werden. Stromboli bietet mit den ausgezeichneten Plätzen Drift und Blank auf dem Probenteller die automatische Bestimmung dieser bei-den Einflussgrössen vor der eigentli-chen Wasserbestimmung von bis zu 13 Proben (Abb. 4).

Abbildung 1: Das DL39/Stromboli-KF-Automatisierungssystem

Abbildung 2: Detailansichtdes Stromboli-Probenglases

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z.B. Drift- und Blindwertbestim-mung, Solltemperatur und Titrati-onsparameter sowie Berechnungen werden in einem Methodentemplat definiert und als Benutzermethode gespeichert. Man ruft die Methode auf, gibt die Anzahl Proben und die Einwaagen z.B. über eine Waage ein, drückt den Startknopf, und los geht‘s! Nach Beendigung der Analyse werden die Drift- und der Blindwerte automa-tisch in der Berechnung des Resultats berücksichtigt. Einfacher, bequemer und sicherer geht‘s nicht mehr.

Wie sind Resultate und Repro-duzierbarkeit?Mit Stromboli kann man im Ofen-temperaturbereich von 50 bis 300°C Wasser aus verschiedensten Proben extrahieren. Die Einwaage rich-tet sich nach dem Wassergehalt der Probe, und die Analysendauer nach der Geschwindigkeit der Freisetzung des gebundenen Wassers. Die folgen-de Tabelle demonstriert die Stärke dieser Messtechnik im Hinblick auf Anwendungsvielfalt, die so einfach mit Stromboli automatisiert werden kann. Dies schlägt sich klar in der verkürzten Analysenzeit und Vorbe-reitungszeit pro Probe und der Re-produzierbarkeit der Resultate nieder. (siehe Tabelle 1).

FazitDie automatisierte Gasphasenex-traktion und nachfolgende coulome-trische Analyse von Wasser ist eine beinahe universell einsetzbare Mess-technik, die eine Reihe von Vorteilen und Nutzen bringt:• Durch die Desorption des Wassers

aus der Probenmatrix ist deren Einfluss auf die Titration elimi-niert, d.h. störende Nebenreakti-onen durch Komponenten aus der Probe, die einen Wassergehalt vor-täuschen können, sind nicht mehr vorhanden. Somit werden verläss-liche Resultate erhalten und es müssen keine langwierigen Op-

Abbildung 4: Die ausgezeich-neten Positionen Drift (Blau) und Blank (Rot) auf dem Stromboli-Probenteller

Abbildung 3: Schematische Darstellung der Probenvorbereitung

Ob Sie nun die Drift oder die Blind-wertbestimmung immer in die Pro-benserie integriert haben oder separat bestimmen möchten, entscheiden Sie, und zwar ganz einfach über die ent-sprechende Wahl der Methodenpara-meter im DL39 Coulometer.

Wie wird die Probe bzw. das Probenglas in den Ofen gebracht, wie der Trägergas-strom auf die Probe geleitet, wie zur nächsten Probe gewechselt? Wichtige Fragen – eine einfache und zuverlässige Antwort: das Proben-handling von Stromboli. Der Stromboli-Ofen besitzt an der Oberseite ein Trägergasleitsystem, das aus einer Zuleitung, einer ange-spitzten Glaskapillare und einer Ab-leitung, einer unmittelbar neben der Glaskapillare angebrachten Bohrung besteht. Diese mündet in ein zwei-tes Glasrohr, das über den Trans-ferschlauch mit dem Titriergefäss verbunden ist (Abb. 5b). Die zu be-stimmende Probe wird über eine Mit-nehmerscheibe auf den Lift unterhalb des Ofens gefahren (Abb. 5a, Schritt 1). Der Lift führt das Probenglas in den Ofen, die Aluminiumkappe wird durch die Glaskapillare durchstochen und das Probenglas mit der Gummi-kappe gegen die Oberseite des Ofens gepresst (Abb. 5a, Schritte 2 und 3). Durch die Gummikappe wird das Sys-tem Probenglas/Trägergasstrom voll-ständig abgedichtet, und es wird ein verlustfreier und effizienter Abtrans-port von Wasser in die Titrierzelle ge-währleistet (Abb. 5a, Schritt 4). Nach Beendigung der Titration fährt der Lift mit der Probe wieder in die Ausgangsposition zurück und es wird zur nächsten Probe gewechselt.

Wie sieht es mit der Bedienung aus? Stromboli wird ausschliesslich über die Ofenmethode im DL39 Titrator gesteuert. Sämtliche Parameter wie

1 2 3 4

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timierungsexperimente durchge-führt werden.

• Da nur desorbiertes Wasser be-stimmt wird, wird die Titrierzelle und deren Elektroden nicht verun-reinigt. Damit werden Verschlep-pungen und Gedächtniseffekte früherer Proben ausgeschlossen, und die Vorlage bleibt für länge-re Zeit sauber, wodurch das Rea-genz nicht so häufig gewechselt werden muss und schlussendlich Kosten eingespart werden kön-nen.

• Durch die einfache und sichere Probenvorbereitung und deren automatisierte Abarbeitung in Serien mit Stromboli wird signifi-kant Zeit eingespart, die Effizienz

Probe Einwaage [mg]

Resultat [ppm] n srel

[%]Temp. [°C]

Titrationszeit [min]

PP-Folie 500 2743 4 1.20 170 10

PE-Granulat 800 1858 3 3.10 200 20

Motorenöl 1200 316 5 4.50 170 12

Al2O3 450 6072 6 0.80 250 10

BaCl2 •2H20 30 14.77% 7 1.90 220 11

Waschpulver 50 13.80% 5 1.10 150 10

Pentaerythrit 80 3.14% 3 0.97 110 12

Tabelle 1: Resultate von Wasserbestimmungen mit Stromboli

Abbildung 5a; Funktionsablauf des Stromboli Probenwechslers

erhöht und zudem die Reprodu-zierbarkeit in den Resultaten ent-scheidend verbessert.

• Die Einfachheit und Benut-zerfreundlichkeit des Systems DL39/Stromboli, die ausschliess-liche Steuerung über die Metho-de sowie das einfache Handling ermöglichen einen einfachen Zugang zu dieser Messtechnik. Optimierungen zur Ermittlung von Standard-Arbeitsanweisun-gen sowie Validierungen können schnell und zuverlässig durch-führt werden.

Und übrigens: Sie werden Ihren Au-gen nicht trauen, wie kompakt ein solches System sein kann!

Abbildung 5b: Detailansicht Stromboli Mechanismus

H.-J. Muhr

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Effiziente Trinkwasseranalytik mit QUANTO aliquot

Ein Beispiel aus der Praxis für eine Automatisierungslösung in einem Trinkwasser-Laboratorium im Kanton St. Gallen Schweiz, gelöst mit QUANTO aliquot und dem DL70ES Titrator – dem idealen Paar für den vollautomatisierten Ablauf komplexer Titrationsapplikationen mit ho-hen Probendurchsätzen.

EinleitungZur Qualitätskontrolle von Trinkwas-ser müssen regelmässig eine Vielzahl unterschiedlicher Kenngrössen be-stimmt werden. Dazu gehören ne-ben dem bakteriologischen Zustand auch die Ermittlung der chemischen Zusammensetzung, die über Parame-ter wie die elektrische Leitfähigkeit, dem pH-Wert, der Säure- und Ba-senkapazität, der Gesamthärte so-wie der Konzentrationsbestimmung verschiedener Ionen bestimmt wird. Um zuverlässige Aussagen im Hin-blick auf die strengen gesetzlichen Anforderungen und Normen zu ma-chen, bedarf es einer robusten und flexiblen Analytik wie die Titration, die entsprechend automatisiert dem grossen Probenanfall in Wasserlabo-ratorien effzient begegnen kann.

Anforderungen an die Analytik und AutomatisierungDer Kunde möchte aus verschiedenen Trinkwasserproben die folgenden Pa-rameter bestimmen:• Elektrische Leitfähigkeit in µS/cm• pH-Wert • Carbonathärte berechnet in mg/L

und in französischen Härtegra-den (F)

• Calciumgehalt berechnet in mg/L u. französischen Härtegraden (F)

• Magnesiumgehalt berechnet in mg/L und in französischen Här-tegraden (F)

• Gesamthärte berechnet in franzö-sischen Härtegraden (F)

Das System soll diese Bestimmungen voll automatisiert mit einem Pro-benvolumen von 50 mL und einem Durchsatz von bis zu sechzig Proben durchführen. Die gesamte Analysen-zeit, die die Probenahme, Aliquo-tierung, Titration, Entsorgung und Spülung umfasst, soll nicht länger als 15 min dauern. Das System soll flexibel hinsichtlich variierender Konzentrationen der einzelnen Kom-ponenten und ausserdem so benut-zerfreundlich sein, dass es auch von einer angelernten Hilfskraft bedient werden kann.

Nur eine Kombination kann diesen Anforderungen genügen: Der DL70ES Titrator zur Automatisierung der Tit-rationen und Messungen zusammen mit dem Probenwechsler QUANTO aliquot, der das gesamte Proben-handling von der Probenahme bis zur Entsorgung der bis zu 60 Proben übernimt (siehe Abb. 3).

Die AnalytikDer Analysenablauf besteht aus zwei Messungen und zwei Titratio-nen, wovon eine die Dosierung eines Hilfsmittels zur pH-Werteinstellung benötigt. Die Leitfähigkeit wird mit den Leitfähigkeitssensor InLab 730 gemessen, der über das kombinierte pH/Leitfähigkeitsmeter MPC227 an den DL70ES Titrator angeschlossen ist. Eine DG111-SC pH-Elektrode wird sowohl zur pH-Wertmessung als auch zur nachfolgenden Endpunkt-Titrati-

on auf pH 4.3 mit 0.05 M Salzsäure verwendet, womit die Carbonathärte bestimmt wird. Calcium und Mag-nesium werden durch Äquivalenz-punkt-Titration mit 0.05 M EDTA nach Einstellung des pH-Wertes auf 8.5 mit Tris-Puffer (0.1 M Acetylace-ton und 0.2 M Tris(hydroxymethyl)-aminomethan [THAM]) mit der Calciumionenselektiven Elektrode DX240 und der DX200 Referenzelek-trode bestimmt. Die automatisierte Volumen-abmessung und Reinigung mit QUANTO aliquotIn QUANTO aliquot wird eine Volu-menjustiereinheit zur schnellen und präzisen Abmessung grosser Pro-benvolumina im Bereich von 20 bis 60 mL verwendet (siehe Abb. 1).

Die Einheit ist im Prinzip ein Über-laufsystem, das aus einem Titra-tionsbecher, einer Ventileinheit und einer zu- und abpumpenden Peristaltikpumpe, die eine in xyz-Richtung beweglichen Nadel mit der Ventileinheit verbindet, besteht. Dieses Überlaufsystem muss zuvor zur genauen Bestimmung des abzu-messenden Probenvolumens justiert werden. Man ermittelt dies zweck-mässigerweise durch Titration einer gelösten Urtitersubstanz mit einem zuvor auf den Urtiter eingestellten Titriermittel.

Der Abmessvorgang läuft folgender-massen ab: Ein Überschuss an Probenlösung wird über die in die Probe eintau-chende Nadel in den Titrierbecher gepumpt, so dass der Probeneinlass am Titrationskopf in die Lösung ein-taucht. Anschliessend wird die Nadel zur Abfallstation bewegt und die überschüssige Lösung durch Umkeh-rung der Pumprichtung bis zur Ni-veaugleichheit des Probeneinlasses und der Lösung abgesaugt.Nach erfolgter Titration wird die

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Die separate LeitfähigkeitsmessungZur Eliminierung möglicher Fak-toren, welche die Ionenstärke der Probenlösung beinflussen, wird die elektrische Leitfähigkeit separat ge-messen. Die Messung erfolgt über eine in der Volumenjustiereinheit in-tegrierte Durchflussmesszelle wäh-rend des Probentransfers, der für die Messung unterbrochen wird. Da die Messzelle Bestandteil der Volumen-justiereinheit ist, ist eine gründliche Spülung der Messsonde durch die nachfolgende Spülsequenz gewähr-leistet (siehe Abb. 2).

Probenlösung durch den Ausfluss des Titrationsbecher abgesaugt und die gesamte Einheit durch Wieder-holung der Sequenz zur Volumen-abmessung mit Spülwasser aus dem Behälter vollständig gereinigt. Der Abläufe der Volumenabmes-sung und Reinigung von QUANTO aliquot sind fix programmiert. Der DL70ES Titrator kommuniziert über Eingangs- und Ausgangssignale mit QUANTO aliquot. Durch entsprechen-de Positionierung dieser Signale im Methodenablauf werden diese fixen Automatisierungssequenzen mit der Titratormethode synchronisiert.

Abbildung 1: Schematische Darstellung der Volumenjustiereinheit

Der vollautomatisierte AnalysenablaufDie Messungen und Bestimmungen werden nach folgendem Ablauf ab-gearbeitet:1. Spülen der Volumenjustiereinheit

von QUANTO aliquot2. Probenahme3. Messung der Leitfähigkeit4. Aliquotierung auf 50 mL Proben-

volumen5. pH-Wert-Messung6. Titration mit 0.05 M HCl7. Dosierung von Tris-Puffer8. Titration mit 0.05 M EDTA9. Absaugen der austitrierten Probe10. Fortfahren bei Punkt 1Zuerst wird die Methode mit der ge-wünschten Anzahl Proben am Titra-tor gestartet, und anschliessend die Spül- und nachfolgend die Probe-nahmesequenz von QUANTO aliquot, nach Eingabe der Position der ersten Probe und der Anzahl Proben. Nach Abarbeitung sämtlicher Proben und der letzten Spülung wird Spülflüssig-keit in den Titrationsbecher gepumpt, so dass die Elektroden nach der letz-ten Probe nicht austrocknen, wenn die Probenserie unbeaufsichtigt, z.B. über Nacht, abgearbeitet wird.

ResultateDie Tabelle 8 demonstriert eindrück-lich die Stärke dieses hochautoma-Abbildung 2: Durchflussmesszelle mit eingebautem Leitfähigkeitssensor

Ventileinheit

SP250Schlauchquetsch-pumpe

Y-Stück

Probenauslass

Glas-Titrations-becher

Probeneinlass

Edelstahl-nadel

Ventil 2

Ventil 1

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N e u h e i t e n

FazitDie Anforderungen des Kunden an die Analytik von Trinkwasserproben aus den Raum St Gallen konnten mit der Automatisierungslösung DL70ES-QUANTO aliquot voll erfüllt werden. Das System weist folgende Merkma-le auf, von welchen der Kunde pro-fitiert:

tisierten Systems, nämlich die sehr gute Reproduzierbarkeit in allen durchgeführten Bestimmungen, die unter anderem auf die präzise Volu-menabmessung zurückzuführen ist. Zudem konnte die Analysenzeit pro Probe durch Optimierung der Titra-tionsparameter auf eine Dauer von 15 Minuten inklusive Probenahme und Spülung begrenzt werden (siehe Tabelle 1).

Resultat Bezeichnung Mittelwert aus 9 Proben Einheit srel [%]

1 Leitfähigkeit 323.100 µS/cm 0.539

2 pH-Wert 8.127 pH 0.716

3 Carbonathärte 75.550 mg/L 0.679

4 Carbonathärte 12.601 F 0.679

5 Ca-Gehalt 49.975 mg/L 0.788

6 Mg-Gehalt 7.646 mg/L 0.977

7 Ca-Gehalt 12.474 F 0.788

8 Mg-Gehalt 3.149 F 0.975

9 Gesamthärte 15.623 F 0.689

Tabelle 1: Resultate aus einer Trinkwasser-Probenserie mit neun Proben

• Robustheit und einfache Bediener-führung,

• Flexibilität, die durch die Ausbau-fähigkeit des DL70ES Titrators be-dingt wird: Unter Verwendung einer weiteren Bürette zur Dosie-rung von EDTA in anderer Kon-zentration und Zuhilfenahme von bedingten Funktionen könn-te automatisch das richtig kon-zentrierte Titriermittel für höhere oder niedere Härtegrade eingesetzt werden.

• Schnelligkeit und Präzision der Volumenabmessung von QUANTO aliquot, die eine hohe Reprodu-zierbarkeit und Zeitersparnis zur Folge hat.

• grosse Effizienzsteigerung, wo-durch Probenserien angesam-melt und in einem Arbeitsgang abgearbeitet werden können.

Zusammenfassend: eine lohnende Investition, die sich schnell bezahlt macht!

Abbildung 3: DL70ES mit QUANTO aliquot

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N e u h e i t e n

Neue ProdukteMETTLER TOLEDO kann wieder interessante Produkteneuheiten vorstellen.

Rondolino – der praktische automatische TitrierstandMit Rondolino wird das Titrieren schneller, einfacher und genauer – bei minimalem Aufwand.

Zur Installation genügt es, Rondolino mit einem Titrator der DL5x-Serie zu verbinden. Eine spezielle Konfiguration des Geräts ist nicht nötig. Rondolino arbeitet selbstständig bis zu neun Proben ab. Aber auch für einzelne Proben macht Rondolino viel Sinn: Die Elektroden werden immer automatisch gereinigt (besonders intensiv mit dem optiona-len PowerShower™ Spülaufsatz) und nach erfolgter Titration sicher und automatisch im Konditionierbecher geparkt. Man erhält somit genauere Resultate und schont die

Elektroden. Rondolino geht aber auch sehr sparsam mit Ihrem Laborplatz um – er be-ansprucht nicht viel mehr als ein konventioneller Titrierstand.

Zusammen mit dem Einsteigertitrator METTLER TOLEDO DL50 ist Rondolino unter dem Namen DL50 Rondolino als besonders vorteilhaftes Gesamtpaket erhältlich.

Rondolino und DL50 Rondolino werden seit Oktober 2001 ausgeliefert.

LabX – der neue Standard für TitrationssoftwareStartet man LabX zum ersten Mal, ist man verblüfft von der Schlichtheit und dem einfachen Aufbau des Pro-gramms. Beginnt man dann mit der Software zu arbei-ten, staunt man über die Leistungsfähigkeit, die unter der eleganten und simplen Oberfläche steckt: Titrato-rensteuerung, Methodeneditor, Probenserieneditor, hie-rarchische Resultatdatenbank, Statistik, Kontrollkarten, Nachauswertung/Nachberechnung und vieles mehr ge-hören bereits zum Leistungsumfang der Light-Version, die seit Januar jedem METTLER TOLEDO Titrator beiliegt.Mit der LabX professional Version erhält man zusätzliche Funktionen, wie sie bisher noch in keiner Titrationssoft-ware verfügbar waren: Voller 21 CFR part 11 Support (User-Manager, Electronic Signature, Audit Trail etc., siehe Seite 8 zu diesem Thema), Client/Server Netzwerkfähigkeit (siehe Seite 11 zu diesem Thema) und einiges mehr. Als Option ist zu LabX professional ein umfassendes Validerungspaket erhältlich, das bei der obligaten Validierung vor Ort viel Zeit und Aufwand einsparen hilft. LabX ist auch in einem Dreierpack mit dem Namen LabX multi er-hältlich.

Alle Versionen von LabX sind seit Januar 2002 lieferbar.

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Coulometrie so einfach wie nie zuvor – Coulometer DL39/DL32Die beiden brandneuen Coulometer DL32 und DL39 bauen auf der sehr erfolgreichen Architektur

der Karl Fischer Volumeter DL31 und DL38 auf. Sie bieten die gleiche, intuitive Bedienerführung einschliesslich der bewährten Anwenderhilfen Hello-Menu und kontextsensitiver Hilfe.Beide Geräte können sowohl mit klassischer Zelle mit Diaphragma als auch mit der von METTLER TOLEDO neuentwickelten diaphragmalosen Zelle bestellt werden. Die diaphrag-malose Zelle zeichnet sich neben der einfachen Wartung durch eine ausgesprochen hohe Genauigkeit und sehr breite Anwendungsmöglichkeiten aus. Selbst die Messung von Oelen

– bisher mit diaphragmalosen Zellen schwer möglich – ist damit kein Problem. METTLER TOLEDO empfiehlt die diaphragmalose Zelle deshalb als Universalzelle.

Die Coulometer DL39 und DL32 werden seit Januar 2002 ausgeliefert.

Coulometrie einfach vollautomatisch – Ofenprobenwechsler StromboliBisher gibt es nur wenige vernünftige Lösungen zur Automatisierung der Cou-lometrie. Sie sind kompliziert in der Anwendung, gross und teuer.Der neue Ofenprobenwechsler Stromboli ist einfach, klein und nicht teuerer als der Titrator, mit dem er zusammenarbeitet. Und diese Zusammenar-beit gestaltet sich verblüffend einfach: Stromboli selbst hat näm-lich neben dem Ein/Aus-Schalter gar keine Bedienelemente. Man verbindet ihn mit dem DL39 Titrator, füllt bis zu 15 Proben ein (einschliesslich Blindwert- und Driftbestimmung), wählt auf dem Titrator eine vordefinierte Stomboli-Methode und startet ..., die Proben werden automatisch abgearbeitet. Die Probengläser las-sen sich übrigens ohne Werkzeug verschliessen und sind nach der Messung erneut verwendbar.

Stromboli ist seit März 2002 lieferbar.

DR45 – Dichtemessgerät und Refraktometer in einemOft macht es in der Qualitätskontrolle Sinn, nicht nur die Dichte oder die Brech-

zahl, sondern beides zu messen. Das neue METTLER TOLEDO DR45 offeriert dazu eine äusserst elegante Lösung. Was von aussen wie ein normales METTLER TOLEDO Dichtemessgerät aussieht, offenbart sich beim näheren Hinsehen als kombiniertes Dichtemessgerät und Refraktometer.

DR45 ist ab Juni 2002 verfügbar.

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SC1 und SC30 – Dichte, Brechzahl oder beide Parameter einfach und effizient bestimmen Mit den neuen SC1 und SC30 Probenzufuhr- und Reinigungseinheiten wird die Bestimmung der Dichte, der Brechzahl oder beider Parame-ter mit den DE Dichtemessgeräten, den RE Refraktometern und dem DR45 Combined Meter von METTLER TOLEDO noch einfacher, schnel-ler und zuverlässiger. Die SC1 Einzelproben- und die SC30 Mehrpro-benautomationseinheit verringern nicht nur den Arbeitsaufwand für die Durchführung der Messungen um bis zu 90%, sie helfen auch, allfällige Messfehler sicher zu erkennen und Reinigungsflüssigkeiten zu sparen.Unsere neue Broschüre ‚Qualitätskontrolle‘ flüssiger Produkte› zeigt Ihnen, wie Sie den Arbeits-aufwand für die Durchführung Ihrer Dichte- und Brechzahlbestimmungen verringern und zu-gleich die Reproduzierbarkeit der Resultate steigern können.

SC1 und SC30 ist ab Juli 2002 verfügbar.

CoverUp™ – elegantes Deckelsystem für Rondo 60Für manche Titrationen ist man gezwungen, in einem Abzug zu arbeiten. Ab-zugplatz ist aber oft knapp und teuer. Zum Rondo 60 Probenwechsler gibt es jetzt deshalb eine elegante Lösung: Das CoverUp™ System. Ein an Rondo 60 befestigter Arm ent- und bedeckelt automatisch die im Probenteller be-findlichen Titrierbecher. Dank einem einzigartigen Magnet-Mechanismus arbeitet das CoverUp™-System sehr zuverlässig und weitgehend wartungs-frei. Jeder Rondo 60 mit 20er Probenteller kann mit dem CoverUp™ System nachgerüstet werden.

CoverUp™ ist seit Januar 2002 lieferbar.

DH100 – präzises Titrieren bei erhöhter TemperaturTitrieren bei erhöhten Temperaturen ist nicht ganz unproblematisch, da es oft sehr schwierig

ist, den Inhalt des Titrierbechers auf konstanter, vordefinierter Temperatur zu halten. Die DH100 Heizlösung schafft Abhilfe. Sie besteht aus einem Heizstab aus chemikalienresis-tentem HasteloyC, einem Heizfühler sowie einer Steuereinheit. Je nach angeschlossenem Titratormodell kann eine Probe vollautomatisch und präzise vor der Titration auf eine vor-gegebene Temperatur bis zu 100°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur gehalten werden. Der Heizstab wird dabei direkt in die Probe eingetaucht, was eine effiziente und schnelle

Temperatursteuerung ermöglicht.

Die DH100 Heizlösung ist seit April 2002 verfügbar.

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P u b l i k a t i o n e n

Layout und ProduktionPromotion & Dokumentation, Peter Ackermann© 05/2002 METTLER TOLEDO GmbH

ME-51710184

Gedruckt in der Schweiz

Gedruckt auf 100% chlorfrei hergestelltem Papier. Unserer Umwelt zuliebe.

RedaktionMETTLER TOLEDO GmbH, AnalyticalSonnenbergstrasse 74CH-8603 Schwerzenbach, SchweizTel. ++41 1 806 7711Fax ++41 1 806 7240E-Mail: [email protected]: http://www.titration.net

Autoren: Dr. A. De Agostini, Dr. Ch. Bircher, A. Aichert, C. Gordon, Dr. H.-J. Muhr, P. Wyss

Um Kunden während ihrer täglichen Arbeit im Labor zu unterstützen, haben die Applikationschemiker der Marktsupport-Gruppe von METTLER TOLEDO eine ganze Reihe von Applikationsbroschüren verfasst. Jede Broschüre ist entweder einem speziellen Industriezweig (Papier, Mineralöl- und Getränkeindustrie), einem spezifischen Titrator oder einer bestimmten Analysentechnik gewidmet. In der Liste sind alle Broschüren mit Bestellnummern aufgeführt, die Sie bei Ihrer METTLER TOLEDO Marktorganisation erhalten können.

Publikationen, Nachdrucke und Applikationen Deutsch Englisch

Titration in Routine- und Prozessuntersuchungen 51724658 51724659Basics of Titration 51725007 51725008Fundamentals of Titration 704152 704153

Applikationsbroschüre 1 18 Kundenmethoden 724491 724492Applikationsbroschüre DL70 Gold und Silber 724613Applikationsbroschüre 2 Verschiedene Beispiele 724556 724557Applikationsbroschüre 3 TAN / TBN 724558 724559Applikationsbroschüre 5 Bestimmung in Wasser 51724633 51724634Applikationsbroschüre 6 Direktmessung mit ISE 51724645 51724646Applikationsbroschüre 7 Additionsverfahren mit ISEs 51724647 51724648Applikationsbroschüre 8 Titerbestimmungen l 51724649 51724650Applikationsbroschüre 9 Titerbestimmungen ll 51724651 51724652Applikationsbroschüre 11 Gran Auswertung DL7x 51724676 51724677Applikationsbroschüre 12 30 Ausgewählte Methoden DL5x 51724764 51724765Applikationsbroschüre 13 Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl Aufschluss 51724768 51724769Applikationsbroschüre 14 GLP im Titrationslabor 51724907 51724908Applikationsbroschüre 15 Leitfaden zur Resultatkontrolle 51724909 51724910Applikationsbroschüre 16 Validierung von Titrationsmethoden 51724911 51724912Applikationsbroschüre 17 Memory Card “Pulp and Paper” 51724915Applikationsbroschüre 18 Memory Card “Titerbestimmungen” 51724916 51724917Applikationsbroschüre 19 Memory Card “Getränkebestimmungen” 51725012 51725013Applikationsbroschüre 20 Petroleum 51725020Applikationsbroschüre 22 Titration von Tensiden 51725014 51725015Applikationsbroschüre 23 KF Titration with DL5x (KF-Titrationen mit den DL5x Titratoren) 51725023Applikationsbroschüre 24 Edible oil and fat (Speiseöle und -Fette) 51725054Applikationsbroschüre 25 Pharmazeutische Industrie 51710070 51710071Applikationsbroschüre 26 METTLER TOLEDO Titratoren DL31/38 * 51709854 51709855Applikationsbroschüre 27 KF Titration mit Homogenisator 51725053Applikationsbroschüre 29 Applications of the METTLER TOLEDO Rondo 60 51710082Applikationsbroschüre KF Chemikalien 724353 724354Applikationsbroschüre KF Lebensmittel, Getränke, Kosmetika 724477 724478Applikationsbroschüre KF 10 Karl Fischer-Applikationen DL35 724325 724326Applikationsbroschüre DL18 724589 724590Applikationsbroschüre DL12 724521Applikationsbroschüre DL25 724105 724106Applikationsbroschüre DL25 Lebensmittel 51724624 51724625Applikationsbroschüre DL25 Mineralölprodukte und Galvanik 51724626 51724627Applikationsbroschüre DL25 Chemikalien 51724628 51724629

* Auch in den folgenden Sprachen erhältlich: Französisch (51709856), Spanisch (51709857) und Italienisch (51709858)

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