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Tutorial MenueAnalytische AnwendungsbeispieleLerneinheit 2 von 8

Analytik von Rüstungsaltlasten

Gaschromatographie (GC)

Insbesondere bei der Analyse der chemischen Kampfstoffe und ihrer oft zahlreichen Abbauprodukte spielt der Einsatz der Gaschromatographie als hocheffiziente Methode der Mehrkomponentenanalytik eine wichtige Rolle. Für die Substanzidentifizierung und -quantifizierung wird der Gaschromatograph oft mit einem Massenspektrometer (GC/MS) und einem Atomemissionsdetektor (GC/AED) gekoppelt. Gelegentlich wird auch ein Infrarotdetektor (GC/IRD) eingesetzt.

Abb.1

Das Schadstoffgemisch wird im GC infolge unterschiedlich langer Retentionszeiten der Einzelkomponenten aufgetrennt. Die Peakzuordnung in den MSD- und AED- (und evtl. IRD)-Chromatogrammen wird wechselseitig vorgenommen: Die Identifizierung der Substanzen erfolgt über die jeweiligen Massenspektren durch Spektreninterpretation oder mittels Spektrenbibliotheken. Die Bibliothekssuche wird unterstützt durch die Informationen aus den AED-Signalen zu den vorliegenden Atomverhältnissen (ermittelbar aus den AED-Peakflächen und -Kalibrierfunktionen) .

Die Auswertung der AED-Peakflächen im Chromatogramm auf der Basis der entsprechenden Kalibrierfunktionen, der Molmasse und des Verdünnungsfaktors ermöglicht die quantitative Bestimmung der Schadstoffkomponenten (analog im MSD-Chromatogramm).

Besonders bei der Bestimmung von Explosivstoffen kommen häufig auch der Elektroneneinfangdetektor (ECD) sowie der Stickstoffphosphordetektor (NPD) zum Einsatz. Die Empfindlichkeit der Detektoren ist für verschiedene Nitro-Verbindungen unterschiedlich, der NPD gewährleistet allerdings den gleichzeitigen Nachweis von Nitroaromaten und reinen Aminen.

Tab.1
Vor- und Nachteile der Gaschromatographie
Vorteile der GaschromatographieNachteile der Gaschromatographie
Die Komponenten können sowohl identifiziert als auch quantifiziert werden. Der Identitätsbeweis erfolgt auf der Basis von zwei (bzw. drei) voneinander unabhängigen Methoden. Die quantitative Bestimmung lässt sich bei Kopplung mit einem AED oder MSD auch ohne Vorhandensein einer Vergleichs-Substanz durchführen. Viele der Zielsubstanzen in der Gruppe der chemischen Kampfstoffe sind ohne vorherige Derivatisierung nicht oder nur schlecht gaschromatographierbar (z. B. sind viele Verbindungen der Explosivstoffe thermisch labil und zersetzen sich im GC teilweise oder vollständig).
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