ÜBUNGSDURCHFÜHRUNG

LU – 164.254 Instrumentelles und Bioanalytischen Labor Stand 26.02.2013 

ÜBUNGSDURCHFÜHRUNG 

Ionenchromatographie (IC) - Bestimmung anorganischer Anionen 

Anwendung auf die Analytik von Trinkwasser und Luft/Aerosolproben 

1. Ziel der Übung 

Ein IC-System zur Bestimmung anorganischer Anionen ist mit selbst hergestellten Standards 

zu kalibrieren und diese Kalibration mit einem Referenzwert zu vergleichen. Weiters ist die 

Reproduzierbarkeit der Messmethode anhand der Mehrfachinjektion des Referenzwertes 

und die Trennstufenanzahl des Säulensystems für die gemessenen Ionen zu bestimmen. Als 

Anwendungsbeispiele sind selbst mitgebrachten Wasserproben zu analysieren. Gruppe A 

wird zusätzlich eine Filterprobe analysieren um den Gehalt an Chlorid, Nitrat und Sulfat im 

Feinstaub zu untersuchen. Gruppe B analysiert einen Passivsammler um die während der 

Probenahme wirksame Konzentration der Spurengase Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid 

zu berechnen. 

→ 

Bitte Wasserprobe selbst mitnehmen (mind. 1 Probe pro Gruppe, 

es kann aber jeder eine Probe mitbringen)! 

Um eine repräsentative Leitungswasserprobe zu ziehen, ist bei der Probenentnahme 

folgendes zu beachten: 

- Wasserhahn vor der Probenahme mehrere Male voll öffnen und wieder schließen 

- Anschließend das Wasser etwa 5min laufen lassen 

- Wasser in eine saubere, gut gespülte Flasche (z.B. Mineralwasser) abfüllen 

Sie können aber auch eine Regenwasserprobe mitnehmen – in diesem Fall bitte die 

Probenahme vorab besprechen (Kolleginnen Kistler oder Kasper-Giebl). 

Korrektes Pipettieren mit Mikroliterpipetten ist für diese Übung, aber auch für viele andere 

analytische Fragestellungen wichtig. Daher ist auch eine kurze Pipettierübung 

durchzuführen, statistisch auszuwerten und im Protokoll zu beschreiben. 

1


2. Benötigte Materialien und Chemikalien 

Gemeinsames Platzinventar: 

0.5 mL - 5 ml Eppendorf-Pipette 

Pipettenspitzen 

2 Mensuren: 100mL, 10mL 

2 ×2 L Messkolben 

Natrimnitrit p.a. 

Natriumchlorid p.a. 

Natriumnitrat p.a. 

Natriumsulfat p.a. 

Aceton 

20 mL Vollpipette 

Peleusball 

Im Kühlschrank 

Wasserstoffperoxid (1%) 

2N H2SO4 

Stammlösung für den Eluenten 

(Na 2 CO 3 /NaHCO 3 ) 

Platzinventar (für jede Gruppe): 

20 – 100 µL Eppendorf-Pipette 

100 – 1000 µL Eppendorf-Pipette 

Messkolben (6×100 mL, 2×50 mL, 2×250 

mL, 1×10mL) 

1 Spritzflasche 

1 kleiner Trichter 

1 Spatel 

2 Spritzen für Probeninjektion (2mL) 

1 kleines Becherglasr 

Kunststoffpetrischalen 

1 Pinzette 

1 Becherglas hoch 

2 Bechergläser (50 mL, 100 mL) 

Wasserfester Stift 

2


3. IC-System 

In Abbildung 1 ist der Aufbau des verwendeten IC Systems schematisch dargestellt: 

Abbildung 1 Schematischer Aufbau eines IC-Systems 

(Schema stimmt nicht exakt mit unserer Anordnung überein – Überlegen Sie während der Übung wo der Unterschied liegt) 

Gerät 

Pumpe DIONEX PEEK 

ICS-90 

Einkolbenpumpe mit Pulsdämpfer 

Eluent 8,0 mM Na 2 CO 3 / 1,0 mM NaHCO 3 

Probenaufgabe 

6-Wege Ventil 

Vorsäule 

DIONEX AG 14A (“Guard Column”) 

Trennsäule 

DIONEX AS 14A (“Separation Column”) 

Suppressor 

DIONEX AMMS III 

Regenerant 72 mN H 2 SO 4 

Detektion 

DIONEX DS5 Detection Stabilizer 

Software Chromeleon ® 

Grundleitfähigkeit ~25 μS/cm 

Druck ~1800 psi 

Durchfluss ~1 mL/min 

Richtwerte! 

Die konkreten Werte sind bei der Übung 

abzulesen bzw. zu bestimmen und im 

Protokoll anzugeben 

Die letzten drei Angaben sind Richtwerte für das verwendete System; die tatsächlichen 

Werte bitte während der Übung protokollieren! Der Durchfluss wird durch ‚Auslitern‘ 

gemessen (‚Waste‘ mit Messzylinder erfassen, Zeit stoppen → Volumen/Zeit). 

3


Das Grundprinzip der (Flüssigkeits)Chromatographie und speziell der IC wird hier nicht bzw. 

nur ansatzweise erklärt – es ist aber Prüfungsstoff und z.B. in den Unterlagen der Vorlesung 

ACII enthalten. Informationen finden Sie auch in den ersten zwei Abschnitten der Unterlagen 

von Dionex (Principles and Troubleshooting Techniques in IC) im File ‚Allgemeines zur IC‘. 

Die Probenaufgabe erfolgt über ein sog. 6-Wege Ventil, die 

verwendete Probenschleife erfasst ein Volumen von 10μl. 

Abbildung 2: 6-Wege Ventil a.) Befüllen der Probenschleife, b.) Transport der Probe in die Säule 

Durch die Probenschleife ist neben der Aufgabe eines genau definierten Volumens auch die 

Injektion bei Atmosphärendruck möglich, ohne dass große Druckschwankungen im System 

entstehen. 

Die Auftrennung der Anionen erfolgt anschließend über eine Vorsäule (AG14A „Guard 

Column“) und eine Trennsäule (AS14A „Separator Column“). Die Art der stationären Phase 

ist in beiden Säulen gleich. Es handelt sich dabei um eine Polymerpackung (Polystyrol mit 

Divenylbenzol querverlinkt, makroporös, 100 Å). Dieses „Substrat“ wird anschließend mit 

ionischen Resten modifiziert, bei diesem System mit quaternären Ammoniumgruppen. Diese 

Gruppen tragen eine positive elektrische Ladung, wodurch ein Anion gebunden werden 

kann. So konkurrieren die Anionen des Eluenten mit den Anionen des Analyten um diese 

Stellen in der Säule: 

Harz-N + R 3 HCO 3 ֿ+ A ֿ → Harz-N + R 3 A ֿ + HCO 3 ֿ 

Harz-N + R 3 HCO 3 ֿ + B ֿ → Harz-N + R 3 B ֿ + HCO 3 ֿ 

Die Trennung der Anionen wird dabei durch ihre unterschiedliche Affinität zur stationären 

Phase bestimmt. Der sog. Selektivitätskoeffizient K charakterisiert diesen 

Gleichgewichtsprozess: 

4


[X ֿ] m,s Konzentration des Probe-Ions in der mobilen bzw. stationären Phase 

[HCO 3 ֿ] m,s 

Hydrogencarbonat.Konzentration in der mobilen bzw. stationären Phase 

Nach Auftrennung in der Säule gelangen Analyten und Eluent in den Suppressor, dessen 

Aufgabe es ist, die Grundleitfähigkeit des Eluenten zu verringern, und die Leitfähigkeit der 

Analyten zu erhöhen. Ist die Säule ein Anionentauscher, so ist der Suppressor als 

Kationentauscher ausgelegt (und umgekehrt). Der Ionentausch erfolgt üblicherweise durch 

eine Membran. An einer Seite wird der Eluent, an der anderen Seite der Regenerant im 

Gegenstrom geführt. 

In Abbildung 3 ist die Funktionsweise eines Suppressors für die Anionenanalytik dargestellt. 

Abbildung 3: Funktionsweise eines Supressors 

Der Suppressor erhöht, bei Leitfähigkeitsdetektion, somit die Signale der Analyten und senkt 

die Grundleitfähigkeit (siehe Abb. 3) (warum?). Nach dem Suppressor erfolgt die Detektion. 

Als universelle Methode ionischer Verbindungen nimmt die Leitfähigkeitsdetektion in der 

Ionenchromatographie eine zentrale Stellung ein. Für den elektrischen Widerstand einer 

Elektrolytlösung gilt das Ohmsche Gesetz (U=R.I), dieser Widerstand hängt jedoch von der 

Art des Leiters ab. Daher wurde als materialeigene Größe der spezifische Widerstand ρ 

definiert. Dieser wird durch die Gleichung: 

A 

l 

Querschnitt des Leiters 

Länge des Leiters 

ausgedrückt. Der Kehrwert des spez. Widerstandes ist die elektrische Leitfähigkeit κ (Einheit 

Scm -1 ): 

5


Neben den Leitfähigkeitsdetektoren können in der Ionenchromatographie aber auch andere 

Detektoren (z.B. UV-Absorption, Elektrochemische Detektoren) zum Einsatz kommen. 

4. Übungsdurchführung 

Alle Geräte sind AM BEGINN UND AM ENDE des Arbeitstages zu reinigen. Es genügt die 

Geräte mehrmals mit H2O dest. zu spülen. Die Reinigung nach der Arbeit ist PFLICHT, die 

Reinigung vor der Arbeit geschieht im EIGENEN INTERESSE! 

Da bei dieser Übung im Spurenbereich analysiert wird (Trinkwasser und Luftproben!) ist es 

unbedingt erforderlich immer mit H 2 O dest. zu arbeiten. Das gilt für alle Reinigungsschritte, 

Standardherstellung, Verdünnungen, Probenvorbereitung sowie die Vorbereitungen von 

Eluent und Regenerant. 

Um die anfallenden Arbeiten in der Laborzeit gut durchführen zu können, ist es sinnvoll die 

Proben in folgender Reihenfolge zu injizieren. 

1. Fingerprobe 

2. Blindwert (Milli Q Wasser) 

3. 4× Referenzwert (Wiederholungsmessung!) 

4. Wasserproben (2 – 4 Proben) 

5. Standards Gruppe A (STD 1-3) 

6. Standards Gruppe B (STD 4-6) 

7. Proben Gruppe B / A (Passivsammler/Filter) 

Die Probenaufgabe erfolgt jeweils mit einer Kunststoffspritze, die an der Vorderseite 

(Fronttüre) des Geräts angesteckt wird um die Probenschleife zu füllen. Sie können die 

Fronttüre während der Übung vorsichtig öffnen um das ‚Innenleben‘ des Chromatographen 

anzusehen und zu verstehen. Wenn Sie eine Probe mehrmals injizieren möchten, kann die 

Spritze angesteckt bleiben. Die Probenschleife enthält nur 10 µl! Trotzdem sollten Sie bei der 

Injektion eine größere Flüssigkeitsmenge durch das Ventil drücken um alle Leitungen zu 

spülen. Ziehen sie die Spritze immer erst ab nachdem die Injektion erfolgt ist. 

6


Sauberes Arbeiten ist sehr wichtig. Daher ist es notwendig alle Geräte vor dem 

Gebrauch mit dest. Wasser zu spülen und auch die Spritze / das kleine Becherglas mit 

der Probe/den Standards zu spülen. 

Fingerprobe 

Diese Probe soll zeigen, wie wichtig sauberes Arbeiten ist. Hierzu wird ein Finger mit etwas 

dest. Wasser abgespült - das Wasser wird in einem kleinen Becherglas aufgefangen - und 

dieses dann injiziert. 

Blindwert 

Als Blindwert wird destilliertes Wasser gemessen. 

Referenzwert 

Der Referenzwert wird zur Verfügung gestellt und die genauen Konzentrationswerte auf 

einem zugehörigen Datenblatt angegeben. Die Werte liegen bei 2 – 4 mg Ion /L. 

Herstellung der Standards 

Durch Einwaage von Salzen (p.a.) werden Standardstammlösungen der Konzentration 

1000mg Ion/L hergestellt. Da Salze (und nicht nur das gesuchte Ion!) eingewogen werden, 

ist zunächst die Einwaage zu berechnen: 

Beispiel: 

Gesuchtes Ion: B 2- 

Aus dem Salz A 2 B sollen 100 ml einer Stammlösung der Konzentration 1000mg B 2- / L 

hergestellt werden. 

1000 mg B 2- / L entsprechen 100 mg B 2- / 100mL 

100 mg B 2- entsprechen einer Einwaage des Salzes A 2 B von 100 * MGA 2 B / MGB 2- [mg] 

Die Einwaage erfolgt auf einer Analysenwaage (im Labor im Bereich der Übung 

Gelelektrophorese) in einer Kunststoffpetrischale. Mit dem Trichter wird das Salz in einen 

100mL Messkolben übergeführt. Es wird mit dest. Wasser (H2O dest.) nachgewaschen 

(Becherglas und Trichter) und der Messkolben auf 100mL aufgefüllt. Das Salz ist vollständig 

aufzulösen. 

Wie Sie bemerken werden, ist die exakte Einwaage der Salzmenge unter Umständen 

langwierig. Es ist gar nicht nötig den berechneten Wert exakt einzuwiegen. Notieren Sie die 

exakte Einwaage und berechnen Sie die sich daraus ergebende Konzentration der 

Stammlösung neu. JEDE GRUPPE MUSS EIGENE STAMMLÖSUNGEN HERSTELLEN. 

7


Aus den Standardstammlösungen (etwa 1000mg Ion/L, Konzentration exakt bestimmt) 

werden drei unterschiedlich konzentrierte Mischstandardlösung im Konzentrationsbereich 

von: 

Chlorid: 0,2 – 3 mg Ion / L 

Nitrit: 0,3 – 7 mg Ion / L 

Nitrat: 0,3 – 10 mg Ion / L 

Sulfat: 0,3 – 10 mg Ion / L 

hergestellt. Überlegen Sie sich vernünftige Konzentrationswerte und sprechen Sie sich mit 

der zweiten Gruppe, die am Gerät arbeitet ab. So können Sie einen weiteren 

Konzentrationsbereich abdecken. Grundsätzlich sollen Sie im Protokoll nur ‚die eigenen‘ 

Standards anführen. Wenn Sie bei der Auswertung aber sehen, dass eine Probe außerhalb 

des Konzentrationsbereiches liegt, den die Kalibration umfasst, kann vielleicht ein Standard 

der ‚Partnergruppe‘ helfen. Weiters können Sie auch auf die Standards der ‚Partnergruppe‘ 

zurückgreifen, wenn die eigenen Kalibration fehlerhaft ist. In diesem Fall ist aber auch die 

‚schlechte‘ Kalibration im Protokoll anzuführen und zu diskutieren. 

Für die verdünnten Standardlösungen stehen 50ml, 100mL und 250ml Messkolben zur 

Verfügung. 

Dafür wird das notwendige Flüssigkeitsvolumen des 1000mg/L Standards mit der 

Mikroliterpipette in den Messkolben übergeführt und dieser mit H2O dest. aufgefüllt. Nicht 

vergessen die Kolben zu beschriften und den Standard durch Schütteln gut zu mischen! 

Wasserproben 

Es ist genügend Zeit, dass jede Kollegin und jeder Kollege eine Wasserprobe analysieren 

kann. Jede Gruppe muss mindestens eine Wasserprobe analysieren. Aufgrund des linearen 

Bereichs des Systems ist es meist erforderlich die Proben zu verdünnen. 

Trinkwasser/Leitungswasser sollte zehnfach (1 Teil Probe mit 9 Teilen dest. Wasser) und 

Brunnenwasser/Brauchwasser hundertfach (1 Teil Probe mit 99 Teilen dest. Wasser) 

verdünnt werden. Die Verdünnung erfolgt im 10 mL Meßkolben. 

Der in der Trinkwasserverordnung festgelegte Grenzwert beträgt für Chlorid 200 mg/L, für 

Nitrat 50 mg/L und für Sulfat 250 mg/L. 

Angaben zu den Inhaltstoffen des Wassers in Wien und zur Versorgung sind unter folgenden 

Adressen: http://www.wien.gv.at/wienwasser/versorgung/rohrnetz/index.html und unter 

http://www.wien.gv.at/wienwasser/qualitaet/ zu finden. Wasser der II. Hochquellenleitung 

muss nicht verdünnt werden. 

8


Passivsammler- und Filterprobe 

Details zur Probenahme mit Passivsammlern oder Filtern, sowie zur Auswertung entnehmen 

sie bitte den jeweiligen Files (sind extra hochgeladen). Das genaue Prinzip der Probenahme 

mit Passivsammler und Filtern ist nicht Prüfungsstoff, das Prinzip der Auswertung allerdings 

schon (Nachbesprechung). Hier gehen wir nur auf die Arbeitsschritte ein, die während des 

Praktikumstages erledigt werden müssen. Zur Auswertung ist es erforderlich das Datenblatt 

zu berücksichtigen, das ihnen mit der Probe ausgegeben wird. 

Probenvorbereitung Passivsammler 

Die Sammler werden geöffnet und auf Mängel überprüft (z.B. fehlende oder beschädigte 

Membran, starke Verschmutzungen, ......). Fixierring, Membran und Distanzring werden mit 

einer gereinigten (dest. Wasser) Pinzette vorsichtig entfernt (Gitter nicht berühren!). Die 

Gitter werden direkt in dem Sammler eluiert. Dafür werden 5 ml Wasser (dest. Wasser) und 

100µl einer 1% Wasserstoffperoxidlösung (um Sulfit zu Sulfat zu oxidieren) zugegeben. 

Blindwerte werden im Rahmen dieser Übung nicht analysiert. Sie können diese 

vernachlässigen. Die Sammler werden wieder verschlossen und einige Male kurz 

geschwenkt. Nach 20 Minuten (oder später) kann das Eluat mittels Spritze in die IC injiziert 

werden. 

Probenvorbereitung Filter 

Die ausgegeben Filterstanze wird mit 5 ml dest.-Wasser in der Kunststoffeprouvette eluiert. 

Nach der Wasserzugabe wird die Eprouvette wieder verschlossen und für 30 min in das 

Ultraschallbad (gemeinsame Verwendung des Gerätes mit der Übung Elektrophorese) 

gestellt, um eine vollständige Elution zu gewährleisten. Füllen Sie ein schlankes Becherglas 

mit Wasser, geben Sie die Eprouvette hinein und stellen das Becherglas ins Ultraschallbad. 

Die Eprouvette darf nicht im Wasser ’schwimmen‘ – der Verschluß muß trocken bleiben, 

sonst besteht die Gefahr einer Verunreinigung. Da die Quarzfaserfilter im Ultraschallbad 

teilweise zerfallen, ist es notwendig die Lösung zu zentrifugieren. Dazu ist ein Teil des Eluats 

zu gleichen Teilen auf zwei 1,5 mL Reaktionsgefäße (Spitzröhrchen) aufzuteilen und diese 

dann für ca. 10 min mit der Tischzentrifuge (gemeinsame Verwendung mit der Übung 

Elektrophorese) zu zentrifugieren. Auf eine gleichmäßige Beladung der Zentrifuge ist zu 

achten. Anschließend wird die partikelfreie Lösung mit einer Mikroliterpipette abgesaugt, in 

ein kleines Becherglas überführt und von dort mittels Spritze in die IC injiziert. Sollte die 

Lösung noch trüb erscheinen, kann unter Umständen ein Spritzenvorsatzfilter verwendet 

werden – in diesem Fall besprechen sie sich bitte mit dem Saaldienstassistenten. 

9


Pipettieren 

Für alle Pippetiervorgänge stehen Mikroliterpipetten mit dazugehörenden Spitzen zur 

Verfügung. 

Beachten Sie : 

Spitzen an der Spitze nicht berühren 

Volumeneinstellung beachten 

Knopf bis zum ersten Anschlag durchdrücken, dann die Flüssigkeit langsam 

aufziehen, beim Entleeren bis zum zweiten Anschlag durchdrücken. 

Um den Pipettiervorgang zu überprüfen wählt jede Gruppe ein mit einer vorliegenden Pipette 

korrekt einstellbares Volumen. Dann pipettieren beide TeilnehmerInnen (d.h. zwei 

Messserien pro Gruppe) 10 Mal mit einer Pipette dieses Volumen an Wasser in ein kleines 

Becherglas auf der Waage, um die Masse der einzelnen Volumina zu bestimmen. Die Werte 

werden nach jeder Zugabe protokolliert und die beiden Messserien einer Gruppe im Protokoll 

mittels t- und F-Test verglichen. Zur Umrechnung können sie von der Dichte von Wasser bei 

20 ˚C ausgehen (ρ=0,9982 g/cm³). Damit die Werte mittels t- und F-Test verglichen werden 

können ist es notwendig, dass Sie sich auf ein Volumen einigen! 

10


5. Software – Chromeleon ® 

Anders als unter Windows üblich sind alle parallel geöffneten Chromeleon Fenster nicht in 

der Startleiste sichtbar. Der Wechsel zwischen den einzelnen Fenstern ist nur über „Window“ 

im Hauptmenü möglich. Sie werden hauptsächlich mit dem ‚Browser‘ und der ICS- 

90/Timebase arbeiten. Zunächst wird der ‚Browser‘ (Abb. 4) beschrieben. 

Abbildung 4: Chromeleon - „Browser“, eine Datenbank mit Explorer-ähnlicher Benutzeroberfläche 

Die Ordner links kennzeichnen die Sequenzen (Probenlisten). Im rechten Teil des 

Bildschirms ist der Inhalt einer Sequenz zu sehen. Ihre Sequenz (sie umfasst die Analysen 

beider Gruppen) ist bereits angelegt und über das Datum zu identifizieren. Sie finden Sie im 

Unterverzeichnis (LEA05_local\ICS-90\sequences\Messung\2012 SS). 

Kontrollieren Sie, ob es eine Sequenz mit dem richtigen Namen gibt (Praktikum JJJJ-MM- 

TT) und wählen Sie diese durch ‚Anklicken‘. 

Sequenz anpassen: Um weitere Zeilen (also weitere Proben) in die Sequenz einzugeben, ist 

die letzte Probenzeile mit der Maus zu markieren und die Pfeiltaste ↓ auf der Tastatur zu 

drücken. Es erscheint die Dialog-Box „Append new line?“. Mit „Yes“ bestätigen. 

11


Sie können die Namen der einzelnen Proben ändern – Name anklicken und Änderung 

eingeben. 

Wichtig: Die Standards müssen folgende Namen haben STD 1; STD 2; STD 3 bzw. STD 4; 

STD 5, STD 6 

Sollten weniger als 4 Wasserproben gemessen werden ist es erforderlich die 

überschüssigen Proben aus der Liste zu löschen. Dies geschieht durch Anklicken mit der 

rechten Maustaste und der Auswahl von Delete Sample. Mit „Ja“ bestätigen. Somit ist die 

Probe gelöscht. 

In der Sequenz im Browser überprüfen, ob in der Spalte „Status“ alle Proben mit „Single“ 

angegeben sind. (Nur Proben mit dem Status „Single“ werden analysiert.) 

Zuletzt die ev. veränderte Sequenz speichern. (Hauptmenü „File“ – „Save As“) 

Im Hauptmenü unter „Window“ zum „Panel“ wechseln („ICS90 System“). 

Abbildung 5: Chromeleon - „Panel“ (Datenaufnahme Fenster). Links oben („Sample“) die Informationen zur laufenden Probe; 

rechts oben („Audit Trail“) das „Logbuch“ Hier werden die im Hintergrund ablaufenden Operationen und Steuerungsbefehle 

aufgelistet. Im großen Fenster unten werden Informationen angezeigt die vom Detektor an Chromeleon geschickt werden, 

sobald die elektronische Verbindung hergestellt ist. (grünes Kontrollkästchen „Connected“). 

12


In der Regel läuft das Gerät bereits und zeichnet die Basislinie auf. Die Aufzeichung der 

Basisline wird kurz überprüft, sie darf sich vor Beginn der Messung nicht stark ändern (max. 

0,03µS in den letzten 3 min). Durch Anklicken und Umranden des Bereiches der letzten 10 

Minuten läßt sich der betrachtete Bereich vergrößern, um die Änderungen der 

Grundleitfähigkeit zu überprüfen. Ist die Basislinie konstant, so ist die Aufzeichung dieser 

durch Anklicken des blauen Knopfs in der Iconleiste zu beenden. Bestätigen nicht 

vergessen. 

In der Menüleiste des Panels auf „Batch“ und „Edit“ gehen. In der Dialog Box mit „Remove“ 

die letzte Version der Sequenz entfernen und mit „Add“ die eigene Sequenz hinzufügen. 

Auf der Bedienungsfläche am Computer den aktuellen Druck (in psi) sowie die Leitfähigkeit 

des Eluenten (in μS) ablesen und protokollieren. 

Ein blaues Fenster in der linken unteren Ecke zeigt die Stellung des Einlassventils an; dieses 

muss in der Load – Position sein. 

Nachdem ein „ready-check“ durchgeführt wurde (durch Mausklick auf den Button), wird die 

Sequenz gestartet. 

Mit einer sauberen Spritze kann nun die ‚Fingerprobe‘ in die Probenschleife gefüllt werden. 

Probenaufgabe am Computer bestätigen – die Probe wird nun in das System injiziert. 

Ist die Messung beendet, ertönt ein langer Signalton. Der nächste Standard bzw. die nächste 

Probe kann aufgegeben werden. Bestätigen der Injektion NACH der Probenaufgabe nicht 

vergessen. 

Sobald die Analyse der Fingerprobe und des Blindwertes abgeschlossen ist wird der 

Referenzwert 4 mal analysiert. Im Anschluss daran sollen die Wasserproben (2 bis 4) 

analysiert werden. Am Computer haben in der Sequenz bereits gemessen Proben den 

Status „Finished“, die noch zu messenden stehen noch auf „Single“. Jetzt werden in gleicher 

Weise die Standards der beiden Gruppen gemessen. Abschließend werden noch die 

Passivsammlerprobe (Gruppe B) und die Filterprobe (Gruppe A) analysiert. 

Eine IC-Analyse dauert 15 Minuten. Um die erforderlichen Analysen innerhalb der 

Arbeitszeit durchführen zu können, ist es wichtig gleich zu Übungsbeginn mit den 

Analysen zu beginnen! 

Die in dieser Übung untersuchten Anionen können leicht über die Haut (Finger) in die 

Proben eingeschleppt werden. Um Verunreinigungen zu vermeiden, dürfen weder die 

Proben noch die Teile der verwendeten Kunststoff- und Glasgeräte, die mit der Probe 

in Kontakt kommen, berührt werden. 

13


6. Auswertung und Datenexport 

Nach Abschluss aller Analysen eine Kopie der Sequenz erstellen: Im Browser die eigene 

Sequenz, in der alle Proben den Status „Finished“ haben, anzeichnen und mit „Copy“ – 

„Paste“ ins Unterverzeichnis „Auswertung“ kopieren. Ab jetzt wird die ins Unterverzeichnis 

„Auswertung“ kopierte Sequenz bearbeitet. 

In der Sequenz die eigenen Kalibrationsstandards in der „Type“ - Spalte als „Standard“ 

definieren. Die Werte dieser Proben werden dadurch bei der Auswertung in die 

Kalibrationsgerade aufgenommen. Alle anderen Proben der Sequenz (auch der 

Referenzwert) sollen weiterhin als „Unknown“ definiert bleiben. Achtung! Der Referenzwert 

wird als Probe behandelt! 

Kalibration und Auswertung der Proben 

• Im Browser in der Sequenz auf eine Probenzeile mit einem Standard doppelklicken. 

Das Integrationsfenster öffnet sich. Über „View“ im Hauptmenü ins Kalibrationsfenster 

(„QNTEditor“)wechseln. Im oberen Bereich des Bildschirms ist nun das 

14


Chromatogramm des Standards zu sehen, die einzelnen Peaks sind nummeriert, und 

die zugehörigen Retentionszeiten werden angezeigt. 

• Nun müssen in den Registrierkarten im unteren Bereich des Bildschirms alle noch 

fehlenden Kalibrationsstandard- und Peakparameter eingegeben werden: 

• Im „Peak Table“ (allgemeine Peak-Tabelle) die über den jeweiligen Peaks 

angezeigten Retentionszeiten überprüfen. (Reihenfolge der Elution: Chlorid, Nitrit, 

Nitrat, Sulfat) 

• Im „Amount Table“ (Parameter zur Bestimmung der Stoffmengen) die 

Konzentrationen der selbst hergestellten Kalibrationsstandards in die vordefinierte 

Tabelle eintippen. (STD 1 – 6). Nun sollte in der oberen Bildschirmhälfte eine 

Kalibrationskurve erscheinen. Die Kalibration mittels Chromeleon dient nur der 

Information. Sie können so erkennen, ob die Standards entsprechen, oder ob 

spezielle Werte herausfallen. Die eigentliche Kalibration, die Sie für das Protokoll und 

die Auswertungen benötigen erstellen Sie bitte in einem anderen Programm (z.B. 

Excel) mit den Werten (Flächeneinheiten), die Sie anschließend als Report erhalten. 

• Die QNT-Editor Methode speichern. (Hauptmenü „File“ – „Save“) 

• Wieder in das Integrationsfenster wechseln („View“- „Integration“) 

• Unter der Registrierkarte „Integration“ prüfen ob die Peaks richtig zugewiesen 

wurden. 

• Mit der Lupe kann man einzelne Bereiche einzoomen, mit das zoom-in wieder 

rückgängig machen. 

• Um innerhalb eines Chromatogramms von Peak zu Peak zu wechseln, einfach mit 

dem Mauszeiger den gewünschten Peak anklicken, rechts erscheint dann 

automatisch die zugehörige Kalibrationskurve. 

• Mit lassen sich die Grenzen bei aktiven Peaks verschieben; oder es können 

nicht erfasste Peaks eingefügt werden. 

• Um von Chromatogramm zu Chromatogramm zu wechseln die jeweiligen Icons 

anklicken. Über dem Chromatogramm ist jeweils der Probenname angezeigt. 

Anschließend über „View“ im Hauptmenü ins „Printer Layout“ Fenster wechseln. Eine 

Excel - ähnliche Oberfläche erscheint. Es handelt sich jedoch wie bei „QNT-Editor“ 

oder beim „Integration“ lediglich um ein Anzeigefenster, in der alle gewünschten 

Informationen aus der Datenbank zusammengefasst angezeigt und laufend 

aktualisiert werden. 

• Die Ergebnis-Tabelle kann auf einem mitgebrachten USB-Stick abgespeichert 

werden. Im Hauptmenü unter „File“ – „Save as“ als Excel Sheet speichern. 

• Fenster schließen. 

15


Für die endgültige Auswertung ist die Kalibration nicht mit Chromeleon durchzuführen! 

Für die alle 4 Komponente ist aus den Retentionszeiten und den Peakbreiten in halber 

Höhe die Trennstufenzahl des Systems zu berechnen (mit Standardabweichung). 

Die Trennstufenzahl gilt als Maß für die Bandenverbreiterung, die durch das Trennsystem 

entsteht. Diese Verbreiterung wird durch Diffusions- und Strömungsvorgänge verursacht. 

Allgemein errechnet sich die Trennstufenzahl aus der Säulenlänge und der Höhe eines 

theoretischen Bodens: 

L … Säulenlänge 

H … theoretische Trennstufenhöhe 

Diese „theoretische Trennstufenhöhe“ stammt aus der Terminologie der Destillationstechnik. 

In der Van Deemter Gleichung wird H folgendermaßen ausgedrückt: 

Wobei die einzelnen Terme unterschiedliche Diffusionsprozesse in der Säule beschreiben. 

Term A beschreibt den Mehrwegeeffekt, d.h. Probenmoleküle können in der Säulenpackung 

unterschiedliche Wege zurücklegen. Term B beschreibt die Diffusion in Längsrichtung, Term 

C die Querdiffusion. 

Weiters soll die Reproduzierbarkeit der Messungen aus der Mehrfachinjektion des 

Referenzwertes bestimmt werden. Dadurch wir die Standardabweichung auf den Mittelwert 

bezogen (relative Standardabweichung = RSD). 

Dabei ist zu beachten, dass diese Methode bei Bestimmungen nahe der Nachweisgrenze 

16


der Messmethode keine vertrauenswürdigen Daten liefert! 

7. Vorbereiten des Eluenten und Regenerenten für die nächste Übung 

Damit das IC-System am nächsten Tag betriebsbereit ist, werden als Abschluss des 

praktischen Teils der Übung ein neuer Eluent und Regenerant vorbereitet. Diese 

Arbeitsschritte entfallen allerdings, wenn die Eluentenflasche noch mehr als 1/3 gefüllt ist. 

Fragen Sie im Zweifelsfall den Saaldienstassistenten. Es wird immer NUR die 

Eluentenflasche leer (vgl. Beschreibung der Förderung des Regeneranten im übernächsten 

Absatz). Sobald aber Eluent nachgefüllt wird, MUSS die Regenerantenflasche entleert und 

neu befüllt werden. 

Eluent: 

8,0 mM Na 2 CO 3 / 1,0 mM NaHCO 3 (Verdünnen des Eluenten aus einer bereits vorhanden 

Stammlösung. Von der Stammlösung werden 20 ml entnommen und auf 2 L aufgefüllt. 

Regenerant: 

72 mN H 2 SO 4 (Verdünnung aus 1M H 2 SO 4 ), Herstellung von 2L 

Wichtig: Die Flasche mit Regenerant muss immer ganz gefüllt sein. Die Beförderung des 

Regeneranten durch das System erfolgt durch Verdrängung. Der Eluent fließt in das Gefäß 

mit Regenerant und verdrängt dort die Schwefelsäure, und drückt diese sozusagen durch 

das System. Der Vorteil dieser Variante ist, das keine zweite Pumpe für den Regeneranten 

benötigt wird. Wichtig ist es beim Wechsel des Regeneranten die Vorratsflasche ganz zu 

befüllen – es sind dazu etwas mehr als 2 L notwendig, also unbedingt zuerst die noch 

vorhanden Regenerantlösung einfüllen und dann erst eine eigene herstellen (von dieser 

bleibt im Normalfall etwas für die nächste Befüllung übrig). Sollte keine verdünnte 

Schwefelsäure mehr übrig sein, muß die Lösung zwei Mal hergestellt werden. 

17


8. Hilfestellung zur Verfassung des Protokolls 

Auf folgende Punkte sollte im Protokoll eingegangen werden: 

1. Einleitung und Aufgabenstellung 

a. Aufgabenstellung der Übung 

b. Prinzip der IC, mögliche Anwendungen (sehr kurz) 

2. Durchführung (alle Arbeitschritte und Berechnungen müssen nachvollziehbar sein) 

a. Geräteparameter (auch: Grundleitfähigkeit, Druck, Durchfluss) 

b. Herstellung der Standards, Berechnung der Konzentrationen (Wirkliche 

Konzentration der Standards! Berechnung aus der tatsächlichen Einwaage), 

Verdünnungen 

3. Ergebnisse 

a. Darstellung der in der Übung erstellten Kalibrationsfunktionen; Beurteilung der 

Güte der Kalibrationsfunktion auch über den Referenzwert 

b. Auswertung der Wasserproben sowie der Filter bzw. Passivsammler Proben (wenn 

notwendig Verdünnung beachten!) (Ergebnisse der Passivsammlermessung bitte 

auch im bei der IC-Übung zur Verfügung gestellten Spreadsheet eintragen.) 

c. Angaben zur Reproduzierbarkeit der Messung (aus den Mehrfachmessungen des 

Referenzwertes) als relative Standardabweichung (Methode funktioniert nicht bei 

Messungen nahe der Nachweisgrenze!); mit den Angaben zur Reproduzierbarkeit 

kann auch bewertet werden ob die Kalibrationsgerade und der Referenzwert 

vergleichbar sind. 

d. Bestimmung der Trennstufenzahl des Gesamtsystems inkl. Standardabweichung 

e. Werten Sie den Pipettierversuches mittels eines F und t Tests aus, um die beiden 

Messserien zu vergleichen 

4. Diskussion 

Diskussion der Ergebnisse, Überlegungen zu möglichen Fehlerquellen und deren 

Auswirkung auf das Ergebnis 

(optional passend zu den jeweiligen Kapiteln) 

5. Zusammenfassung 

Übersichtliche Zusammenfassung aller Ergebnisse 

Allgemein ist auf eine sinnvolle Angabe von Nachkommastellen zu achten! 

Ergeben die Zahlenwerte Sinn? 

18

ÜBUNGSDURCHFÜHRUNG

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?