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Dioxinanalytik

Probenvorbereitung

Extraktion und Reinigung

Wie die Probenahme hängt auch die Probenreinigung von der Art der Probenmatrix ab. Diese muss vor der Dioxinbestimmung entfernt werden. Nach DIN EN 1948-2, die für die Messung von Emmisionskonzentrationen von 0,1 ng "I-TEQ"/m3 konzipiert wurde und die Extraktion und Reinigung der Proben behandelt, soll hier ein allgemeiner Ablauf der Probenbehandlung gezeigt werden.

13C12-markierte Dioxine werden vor der Probenahme (Probenahmestandards), vor der Extraktion (Extraktionsstandards) und unmittelbar vor der GC-Injektion (Spritzenstandards) zugesetzt. Bei den Spritzenstandards wird angenommen, dass sie auf das analytische System ohne jeglichen Verlust übertragen werden und dass sie die Bestimmung der Wiederfindungen der in einem früheren Verfahrensschritt zugesetzten Kongenere erlauben.

Fließschema eines Reinigungsverfahrens unter Verwendung eines Drei-Säulen-Reinigungssystems

Abb.1

Probenahme

Die Probenahmegeräte werden mit einem wassermischbaren Lösungsmittel (Aceton, Methanol) gespült und anschließend mit Toluol gespült oder mit Toluol unter Rückfluss ausgekocht.

Glasfaserfilter - Die im aufgesammelten Partikelanteil befindlichen Dioxine sind sehr stark adsorptiv gebunden und sollten mit konzentrierter Salzsäure vorbehandelt werden. Dadurch steigt der Anteil der extrahierbaren Dioxine erheblich. Mit Staub beladene Filter werden dazu mit 1 mL konzentrierter Salzsäure befeuchtet und anschließend bei Raumtemperatur getrocknet.

Das Filter wird mit Toluol 24 h in einem 200-ml-Extraktor nach Soxhlet extrahiert. Nach der Extraktion müssen die organischen wasserenthaltenden Lösungen vor der Einengungsprozedur getrocknet werden. Nach der Vereinigung aller Extraktions- und Spüllösungen müssen jegliche Volumenreduktionen sorgfältig ausgeführt werden, um Dioxine - Abdampfverluste zu vermeiden.

Einengen der Probe durch Verdampfen des Lösungsmittels Aufkonzentration: Um ausreichende Nachweisgrenzen zu erhalten, ist der gereinigte Probenextrakt vor der Quantifizierung auf ein Volumen von 20 μl bis 100 μl einzuengen.(Obwohl die Dioxine einen recht hohen Siedepunkt (>320°C) aufweisen, können bei Volumeneinengungen unter 10 μl Gasphasen-Transphermechanismen und die Bildung von Aerosolen zu substantiellen Verlusten führen -> Zugabe von Keepern)

Probenreinigung: Drei-Säulen-System

Die Reinigungsverfahren müssen den Probenextrakt in geeigneter Weise für die nachfolgende quantitative Bestimmung vorbereiten. Sie haben die Aufgabe, Dioxine in den Extrakten zu konzentrieren und störende, im Rohextrakt auftretende Matrixkomponenten zu entfernen. Die Probenreinigung hängt von der Art der Probenmatrix ab, die entfernt werden soll.

Einengen der Probe durch Verdampfen des Lösungsmittels

Bestimmung der Dioxingehalte mittels hochauflösender GC/MS

Der zweite Extrakt einer wiederholten Extraktionsprozedur darf im Vergleich zur ersten Extraktion nicht mehr als 5% der Menge eines jeden einzelnen nativen Kongeners enthalten. Für die zweite Extraktion werden die 13C12-markierten Standards erneut hinzugegeben. Die Wiederfindungsrate jedes einzelnen vor der Extraktion zugesetzten Kongeners muss mindestens 50% betragen und sollte 115% nicht überschreiten

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