Teil 2: Trennverfahren · Kapitel 12 · Quantifizierung und Klausurtraining

Quantifizierung und Klausurtraining

Qualitativ Vor Quantitativ

Qualitative Identifikation in Trennverfahren:

• Vergleich der Retentionszeit mit authentischem Standard;
• Spiken: Peakfläche des Analyten nimmt bei Zusatz zu;
• zweite Säule/anderer Detektor;
• MS-Kopplung und Spektrenbibliothek;
• bei komplexen GC-Proben Heart-cut auf zweite Säule.

Retentionszeit allein ist selektiv, aber nicht spezifisch.

100%-Verfahren

Das 100%-Verfahren dient Reinheitsbestimmungen, wenn der Hauptbestandteil sehr hoch ist und alle Komponenten ähnlich detektiert werden.

Peakfläche für Gaußpeak:

Grenze: Es gibt keine Kalibrierung. Die Methode setzt gleiche oder sehr ähnliche Detektorresponse voraus. Bei unterschiedlicher Response ist sie unsicher.

Externer Standard

Einpunktkalibration:

Mehrpunktkalibration ist besser, wenn der Arbeitsbereich geprüft werden soll. Die Probe sollte möglichst in der Mitte des linearen Arbeitsbereichs liegen.

ESTD ist geeignet, wenn:

• Standards verfügbar sind;
• Matrix ähnlich ist;
• Methode reproduzierbar ist;
• Probenvorbereitung kaum systematische Verluste verursacht.

Interner Standard

Interner Standard kompensiert Schwankungen bei Probenvorbereitung und Messung:

• Extraktionsverluste;
• Verdampfen/Adsorption;
• Derivatisierungsverluste;
• Injektionsvolumen;
• Fluss-/Temperaturschwankungen.

Anforderungen:

• chemisch/physikalisch ähnlich zur Zielkomponente;
• ähnliche Retentionszeit, aber keine Überlagerung;
• ähnliche Detektorresponse;
• hohe Reinheit;
• inert und in bekannter Menge zugesetzt;
• im linearen Detektorbereich.

Der relative Responsefaktor (RRF) korrigiert unterschiedliche Empfindlichkeiten:

Für die Probe:

Je nach Definition im Skript kann der RRF auch als Kehrwert auftauchen. Wichtig ist, dass du die verwendete Definition sichtbar hinschreibst und konsistent rechnest.

Standardaddition

Standardaddition wird eingesetzt, wenn Matrixeffekte bestehen oder keine vergleichbare Matrix für Standards verfügbar ist. Die Probe wird aliquotiert und mit bekannten Analytmengen aufgestockt.

Bei Mehrfachzugabe trägt man Signal gegen zugesetzte Konzentration auf. Die verlängerte Gerade schneidet die x-Achse bei (-c_x), falls Verdünnungen korrekt berücksichtigt wurden.

Bei einfacher Dotierung musst du immer Volumina korrigieren:

• ursprüngliche Probe wird durch Zusatz verdünnt;
• Standardkonzentration muss auf Endvolumen bezogen werden;
• Vergleich der Signale setzt Linearität voraus.

TOC-Rechnungen

TOC bedeutet total organic carbon. In Aufgaben wird oft ein bekannter Stoff per GC bestimmt und sein Kohlenstoffbeitrag vom Gesamt-TOC abgezogen.

Schema:

1. TC - TIC = TOC, falls beides gegeben ist.
2. Bekannten Stoff in mol/L umrechnen.
3. Mit Zahl der C-Atome multiplizieren.
4. Mit 12 g/mol zu g C/L umrechnen.
5. Vom Gesamt-TOC abziehen.
6. Rest-C auf gesuchten Stoff zurückrechnen.

Klausurfalle: TOC ist Masse Kohlenstoff, nicht Masse des Moleküls.

Typische Klausurwege

Phenol in Bodenprobe per ESTD: Standardkonzentration nach Verdünnung berechnen, Probenkonzentration aus Flächenverhältnis, Extraktvolumen berücksichtigen, auf Probenmasse beziehen.

ISTD-Frage: nicht nur “kompensiert Fehler” schreiben, sondern: Kalibrierlösung enthält Zielkomponente und ISTD in bekannten Konzentrationen; Probe bekommt definierte ISTD-Menge vor der Aufarbeitung; Auswertung über Signalverhältnis und RRF.

Diskriminierungseffekt: Zusammensetzung wird durch Probenaufgabe/Trennung systematisch verändert, z.B. Split-Injektion in GC oder elektrokinetische Injektion in CE.

Richtigkeit, Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit: Richtigkeit trifft Referenzwert; Wiederholbarkeit gleiche Person/Gerät/Bedingungen; Reproduzierbarkeit verschiedene Personen/Geräte/Labore.