Z. Anal. Chem. 271, 192--194 (1974) �9 by Springer-Verlag 1974

Ober die Verwendung der Verbrennungsapparatur von Grote und Krekeler bei der Bestimmung yon Quecksilber in festen und fliissigen organoquecksilberhahigen Fungicidformulierungen

Andreas Itofer und Rudolf Iteidinger

Hauptlabora$orium der Chemie Linz AG, Linz/Donau, 0sterreieh

Eingegangen am 24. November 1973

Use o/the Combustion Apparatus o/Grote and Krekeler in the Determination o/Mercury in Solid and Liquid Formulated Organomercurial Fungicides. I t has been shown that the combustion of Hg-containing organic substances according to Kunkel can also be applied to the modified apparatus of Grote and Krekeler. I t can be employed even in the rag-range. In comparison with conventional wet-chemical procedures a considerable sav- ing of time is attained.

Zusammen/assung. Es wird gezeigt, dab die Verbrennung Hg-haltiger organischer Substanzen nach Kunke] auf die modifizierte Apparatur yon Grote u. Krekeler iibertragbar und selbst im NIilligramm-Bereich anwendbar ist. Im Vergleieh zu herkSmmlichen naB-chemisehen Verfahren werden betr~chtliehe Einsparungen an Arbeits- zeit erzielt.

Best. yon Quecksilber in Pesticiden, Fungiciden, Quecksilberorganoverbindungen; Spektralphotometrie, Atomabsorption; Apparatur nach Grote u. Krekeler.

Kunkel [3] besehreibt ein Verfahren zur Bestimmung yon geringen Mengen Quecksilber in organischen Materiahen mittels flammenloser Atom-Absorptions- spektrometrie (Kaltdampfverfahren) naeh vorher- gehender Verbrennung der zu untersuehenden Sub- stanzen in der yon Wiekbold [4] angegebenen Apparatur. Diese Verbrennung ffihrt Kunkel [3] in Gegenwart eines Chlorfibersehusses -- Einspeisen yon Tetraehlorkohlenstoffdampf in den Sauerstoff- strom der Verbrennungsapparatur -- durch und er- zielt damit bereits im Eigenkondensat -- also im Verbrennungswasser aus Flamme und Probe -- eine quantitative Absorption des Quecksilbers.

Wir versuchten diese Arbeitsweise -- zun/~chst im Mikrogrammbereich -- auf die -- allerdings modifi- zierte -- Verbrennungsapparatur yon Grote u. Kre- keler [1] zu/ibertragen, wobei wir Tetrachlorkohlen- stoffdampf in den Stickstoffstrom einspeisten und die Absorptionsvorlage mit 50 ml dest. Wasser beschick- ten. Die Endbestimmung des nach der Verbrennung in der Vorlage enthaltenen Quecksilbers erfolgte ebenfalls mittels flammenioser Atom-Absorptions- spektrometrie [2]. Die ffir die Testierung erforder- lichen Mengen Queeksilber wurden in Form einer /~thanolisehen Phenylqueeksilberboratl6sung in die

Verbrennungsapparatur eingebracht. Die Ergebnisse tmserer Versuehe zeigten, dab die Angaben Kunkels [3] auch ftir die modifizierte Verbrennungsapparatur yon Grote u. Krekeler [1] gelten.

Da wir jedoch h/iufig vor die Aufgabe gestellt sind, Makromengen Quecksilber in festen und flfissigen Saatgutbeizen zu bestimmen, deren nagehemische Mineralisierung viel Zeit beansprucht, setzten wir die Mineralisierung dureh Verbrennung in der modifi- zierten Grote-Krekeler-Apparatur aueh bei diesen Proben ein und konnten feststellen, dab unter den sp/iter ausf/ihrlich besehriebenen Arbeitsbedingungen selbst Mengen bis zu 50 mg Quecksilber quantitativ in der Vorlage absorbiert werden. Ffir die Bestimmung des in der Vorlage enthaltenen Queeksilbers zogen wir die bei Wilson u. Wilson [5] empfohlene F/~llung als Reineckat heran, da in halogenhaltigen LSsungen die iiblichen volumetrischen Methoden bekanntlieh versagen.

Die im hiesigen Laboratorium auf diese Weise untersuchten Fungicidformulierungen enthielten zwisehen 1 und 2,5~ Quecksilber in Form yon Methylquecksilberbenzoat, Methylqueeksilberdicyan- diamid, Phenylquecksilberchlorid sowie Methoxy- ~thylqueeksilberchlorid. Zur Uberprtifung der Metho.

A. Hofer und R. Heidinger: Bestimmung von Quecksilber in Fungieidformulierungen 193

-~--zur Saugpumpe 6

11 Dreehsel-Gaswaschflasche (Tetra); Abb. 1. Anordnung zur Quecksilberbestimmung. 1 Sauerstoff- stahlflasehe; 2 Stickstoffstahlflasche; 3, 4 Tauchungen; 5, 6, 7, 20 Sehraubquetschh~hne; 8, 9, 10 Blasenz~hter;

12 Bunsenbrenner; 13 Verbrennungsrohr; lg Loehblende; 15 Quarzfilterplatte; 16 elektrischer RShrenofen; 17 Glaskugeln; 18 Frit te; 19 Absorptionsvorlage mit Tropfenf~nger

de und zur Erh/~rtung der Ergebnisse wurden den P roben b e k a n n t e Mengen Quecksi lber als Phenyl - quecks i lbe rbora t zugesetzt , die in al len F/ i l len quant i - tat . iv wiedergefunden wurden.

Zusammenfassend k a n n als Ergebn i s unsererUnter - suehung fes tgeste l l t werden, dal~ die yon K u n k e l [3] aufgezeigte Var i an te tier Verbrennung queeksi lber- ha t t iger organiseher Mater ia l ien in der Knal lgas- f lamme a u f das modif iz ier te Verbrennungsver fahren yon Gro te u. Kreke le r [1] i i be r t r agba r und selbst im Mi l l ig rammbere ich e inse tzbar ist . Das Verfahren e r l aub t - - vergl iehen m i t den he rkSmml iehen na$- chemischen Aufsch lu l ]methoden fiir Fungie id formu- l ie rungen - - bedeu tende E in spa rungen an Arbei tszei t .

Arbei tsvorschr i f t

A pparate Verbrennungsapparatur naeh Grote u. Krekeler [1]. Makro- ausfiihrung gem~l] DIN 51758 mit Verbrennungsrohr naeh Wurzschmitt u. Zimmermann [6] fiir leieht verpuffende Substanzen und eine Absorptionsvorlage. Beide Ger~te kSmmn yon der Fa. Jenaer Gl~swerk, Sehott & Gen., Mainz, BRD, bezogen werden. Die iibrigen TeiIe der Apparatur - - Tauehungen, Blasenz~hler, Gaswasehflasehen -- sind in jedem durchsehnittlich ausgeriisteten Laboratorium vorhan- den. Abb. 1 zeigt die yon uns verwendete Anordmmg.

Reagentien Tetraehlorkohlenstoff, p.a. Kieselgur, p.a. Kaliumpermanganatl6sung, etwa 0,1 N HydroxylammoniumsulfatlSsung, etwa 25~ AmmoniaktSsung, 1 + 1 Salzs~ure, etwa 2 N Xthanol, p.a.

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ReineekesalzlSsung, 0,5 g/20 ml. Zur Hersteltung dieser LSsung bringt man 0,5 g NH4[Cr(NHa)~(SCN)j �9 H20 in ein 50ml-Becherglas, setzt 20ml dest. Wasser sowie 3 Tr. SaIzs~ure (1 + 1) zu und erwgrmt auf dem Sandbad, bis eine klare L6sung vorliegt. Die Reagens|6stmg ist stets un- mittelbar vor der Verwendung zu bereiten, weil mit gealter- ten LSsungen bisweilen unvollst~ndige F~llungen erhalten werden.

A us/iihrung

Fiir die Bestimmung yon Quecksilber in festen und fliissigen Fungicidformulierungen mit Queeksilbergehalten zwischen 1 und 2,5~ wird jeweils 1,0000 g beziehungsweise 1,0 ml ein- gesetzt. Feste Proben werden direkt in Porzellanschiffchen eingewogen, Fliissigkeiten werden in PorzeUansehiffchen pipettiert, die etwa 0,5 g Kieselgur enthalten. Naeh dem Auf- saugen werden diese Proben noeh mit etwa 0,5 g Kieselgur abgedeekt.

Da die riehtige Durehffihrung der Verbrennung fiir das Gelingen der Bestimmung kritisch ist, bringen wir in der Folge eine ausffihrliehe Beschreibung dieses Arbeitstaktes: Sobald der elektrische RShrenofen (16) die Arbeitstemperatur yon etwa 900~C erreieht hat, verbindet man das Verbrennungs- rohr (13) mit der Absorptionsvorlage (19) und besehickt diese mit 50 ml dest. Wasser. Ansehliel3end 5ffnet man die Hauptventile der Stahlflasehen fiir Sauerstoff (1) und Stick- stoff (2), worauf man mit Hilfe der Reduzierventile die bei- den GasstrSme so einstellt, dab die Tauehungen (3 und 4) kr~ftig durchsehlagen. Nun bringt man das Sehiffehen mit der Einwaage in das Verbrennungsrohr (13) und sehiebt es bis knapp an die Loehblende (14) vor. In der Folge sehlie]t man die Stickstoffleitung am Rohrende an, verbindet den Tropfenf~nger mit der AbsorptionsvorIage (19), setzt die Saugpumpe (Wasserstrahlpumpe) in Betrieb und reguliert mittels Sehraubquetsehhahn (20) deren Leistung. Wiehtig fiir ein einwandfreies Funktionieren der Apparatur ist die riehtige Einstellung der beiden Gasstr6me. In der ersten Phase der Verbrennung ist der Sauerstoffstrom etwa 4--5 real so raseh einzustellen als der Stiekstoffstrom, was mit Hilfe

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der Sehraubquetschh~hne (5 and 6) und der BlasenzKhler (8 und 10) leieht mSglieh ist. Nun zersetzt man die queeksilber- organisehe Verbindung im Inertgasstrom, indem man das Verbrennungsrohr (13) vorsiehtig mit der eben entleuchteten Flamme eines Bunsenbrenners erw~rmt und zwar in jener Zone, in der sieh das Sehiffehen mit der Einwaage befindet. Die Zersetzungsprodukte werden naeh Passieren der Loeh- blende (14) mit dem dutch das seitliehe Zufiihrungsrohr eingeleiteten Sauerstoff unmittelbar vor der Quarzfilter. platte (15) verbrannt. Sobald die Hauptmenge des organischen Materials zerstSrt ist, erhitzt man etwas st/irker, zuletzt mit der rausehenden Flamme. In der Endphase der Verbrennung leitet man aueh vom Rohrende her Sauerstoff ein, was durch 0ffnea~ des hierffir vorgesehenen Sehraubquetschhahnes (7) bewerkstelligt wird. Man gtiiht nun, bis der gesamte w~hrend des Pyrolysevorganges entstandene Kohlenstoff verbrannt ist, und heizt schtie$1ieh das Verbrennungsrohr (13) aus, wobei man den RShrenofen (16) schrittweise an den Verbin. dungssehliff yon Verbrennungsrohr (13) und Absorptions- vorlage (19) heransehiebt. Naeh Beendigung der Verbrennung - - Zeitbedarfetwa 30--45 min -- hebt man das Vakuum auf, trennt die Vorlage yon der Apparatur, spiilt deren Inhalt quantitativ in einen 100-ml-MeBkolben fiber und fiiltt mit dest. Wasser zur Marke auf.

Der Vollst~ndigkeit hatber geben wit auch eine kurze Arbeitsanleitung fiir die Bestimmung yon Quecksilber dutch Fdllung als Reineekat an. Dazu pipettiert man ein Aliquot der obigen Auffiillung, das etwa 10 mg Quecksilber enthal- ten sollte, in einen 300 ml-Sehliff-Erlenmeyer-Kolben, setzt 3 Tr. PermanganatlSsung zu, l~flt 2 min reagieren und ent- f/~rbt sodann die LSsung durch Zugabe yon 3 Tr. Hydroxyl- ammoniumsulfatlSsung. In der Folge fiigt man 25 ml 2 N

Salzs~ure zu, verdiinnt mit dest. Wasser auf etwa 100 ml, verbindet den Kolben mit einem Rfiekflul3kiihler, erhitzt zum Sieden, li~13t etwas abkfihten, w~scht den Kiihler mit wenig dest. Wasser, trennt dann den Kolben yore KShler und versetzt, den Kolbeninhalt mit 4 mt friseh bereiteter heiSer ReagenslSsung, die man aus einer Mel3pipette tropfenweise unter st~ndigem Sehwenken des Kolbens zufliel3en l~$t. Naeh 10rain filtriert man dutch einen gewogenen 1G4- Glassinr w~seht 6real mit heiBem dest. Wasser, einmal mit Athanol, troeknet 45 rain bei 110~ liiflt im Exsiceator erkalten und wi~gt (] = 0,2395).

Der Direktion der Chemie Linz AG danken wir ffir die Erlaubnis zur VerSffentliehung dieser Arbeit.

Literatur 1. Grote, W., Krekeler, H.: Angew. Chem. 46, 106 (1933) 2. Hofer, A., Heidinger, R.: diese Z. 264, 412 (1973) 3. Kunkel, E.: diese Z. 258, 337 (1972) 4. Wiekbold, R.: Angew. Chem. 64, 133 (1952); 69, 530

(1957) 5. Wilson, C. L , Wilson, D. W. : Comprehensive Analytical

Chemistry. VoL Ie, p. 414. Amsterdam-London-New York: Princeton Elsevier Publ. Comp. 1962.

6. Wurzselunitt, B., Zimmermann, W.: diese Z. 114, 321 (1938)

Ing. Andreas Hofer und Rudolf Heidinger Hauptlab. d. Chemic Linz AG, A-4021 Linz Postfaeh 296 0sterreich

Z. Anal. Chem. 271, 194--200 (1974) �9 by Springer-Verlag 1974

Bestimmung von Saccharose, Glucose und Fructosemit trligergebundenen Enzymen*

R. E. Fresenius, K.-G. W6nne und W. Flemming

Insti tut Fresenius, Wiesbaden

Eingegangen am 23. Juli 1974

Determination o/Sucrose, Glucose and Fructose with Carrier-Bound Enzymes. I n ser ia l chemical ana lys is t he app l i ca t ion of free enzymes is a r a t h e r uneconomica l m e t h o d because a f t e r each d e t e r m i n a t i o n expens ive enzyme reagen t s a r e d i sca rded t o g e t h e r wi th the t e s t mix tu re , a l though as b ioca ta lys t s t h e y are comple t e ly r egene ra t ed a t the end of the reac t ion . I n vivo, enzymes are of ten f ixed to cell s t ruc tu res a n d more t h a n up to a t h o u s a n d t imes effective as b i o c a t a l y s t s . Hence the idea to a p p l y enzymes f ixed to a su i tab le car r ie r for r e p e a t e d in v i t ro usage promises some success. R e c e n t l y severa l g roups o f a n a l y s t s succeeded in immobi l iz ing enzymes of t he p ro t e in m e t a b o l i s m for pre- p a r a t i v e purposes .

* Die Untersuchungen s i n d Teil einer Ingenieurarbei~.