Anwendungen

Das MARS 6 wird modular als Mikrowellenaufschlußsystem zusammengestellt, damit sämtliche Proben (z. B. Boden, Sedimente, Schlämme, Metalle, Legierungen, biologische Proben, Pflanzen, Filter, Farben, Wasser, Abwasser, Öle, Kunststoffe, Polymere, organische Industriechemikalien, feuerfeste Materialien, Keramiken, Erze, Schlacken, geologische Proben, Titandioxid, Aluminiumoxide… usw.) zur Elementanalyse mittels AAS, ICP-OES und ICP-MS vorbereitet werden können.

Sitz der Sensoren

Anwendungsbeispiele

Nachfolgend finden Sie exemplarisch einige Anwendungen. Für Ihre spezielle Anwendung beraten wir Sie gerne. Sprechen Sie uns an.

Im MARS 6 ist eine Methodenbibliothek enthalten, die dem Anwender auch bei zukünftigen Aufgaben hilfreiche Unterstützung leistet. Außerdem ermöglicht eine Online-Applikationsbibliothek den stetigen Austausch mit den neuesten Entwicklungen in den weltweiten CEM-Applikationslaboratorien.

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Lebensmittel

In der fleischverarbeitenden Industrie ist die Bestimmung des Hydroxyprolingehaltes (exakter L-4-Hydroxyprolin) ein wichtiger Parameter für die Qualitätskontrolle.
Um den minderwertigen Bindegewebsanteil zu bestimmen, bestimmt man den Hydroxyprolingehalt , da diese α-Aminosäure nur in Kollagen und damit maßgeblich in Sehnen-, Knochen-, Knorpel- und Hautteilen vorkommt. Ein hoher Gehalt an Hydroxyprolin gilt daher als Indiz für eine erhöhte Verwendung minderwertiger Rohstoffe.

Klassisch wird der Bindegewebsanteil so bestimmt, das zwischen 2 und 5 g Fleisch und Fleischerzeugnisse eingewogen werden und diese Matrix in mindestens 8 Stunden, häufig sogar bis zu 16 Stunden in einem Glasgefäß mit Salzsäure (selten auch mit Schwefelsäure) bei Siedehitze gekocht wird. Zur Erleichterung der Arbeit, zur Erhöhung des Probendurchsatzes und vor allem zur Beschleunigung der Analyse wurde von CEM als Pionier und Marktführer in der Mikrowellen-Labortechnik diese Arbeitsvorschrift auf das Mikrowellengerät Mars 6 hin übertragen.

Die Übertragung dieser Applikation hin auf das Aufschlusssystem Mars 6 geht exakt nach dieser Vorschrift vor. Nach eingehender Optimierung aller Parameter konnte eine Zeitverkürzung auf 30 min. erreicht werden. Es können zeitgleich bis zu 40 Proben bearbeitet werden. Ein weiterer Vorteil dieser Methode im Mars 6 liegt im minimalen Platz- und Handhabungsaufwand.

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Fettsäuren sind aliphatische Monocarbonsäuren mit zumeist unverzweigter Kohlenstoffkette. Die Bezeichnung „Fettsäuren“ fußt auf der Erkenntnis, dass natürliche Fette und Öle aus den Estern langkettiger Carbonsäuren mit Glycerin bestehen. Aus dieser Sicht werden Fettsäuren auch zu den Lipiden gezählt. Später wurden auch alle anderen Alkylcarbonsäuren und deren ungesättigte Vertreter den Fettsäuren zugeordnet.

Eine gesättigte Fettsäure (engl. saturated fat) ist – als Untergruppe der Alkansäuren – eine Fettsäure, die keine Doppelbindungen zwischen C-Atomen aufweist. Die gesättigten Fettsäuren bilden eine homologe Reihe mit der Summenformel CnH2n+1COOH.

Ungesättigte Fettsäuren besitzen als Alkensäuren mindestens eine Doppelbindung. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFA, von engl. Polyunsaturated fatty acids) besitzen zwei oder mehrere Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen der Kette.

Die moderne qualitative und quantitative Analytik der Fettsäuren in der Lebensmittelchemie und in der physiologischen Forschung bedient sich in der Regel der chromatographischen Verfahren. Zum Einsatz kommen die Kapillar-Gaschromatographie (nach Umesterung zum Methylester), die HPLC und die Kopplung dieser Verfahren mit der Massenspektrometrie. Meist werden die Fettsäuren in Form geeigneter Derivate, wie z. B. der Fettsäuremethylester (FAME) oder ihrer TMS-Derivate, chromatographisch getrennt.

CEM hat im Mars 6 ein Verfahren ausgearbeitet, um die Fettsäuremethlyester in nur einer Stunde darzustellen.

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Bedarfsgegenstände und Verbraucherschutz

Die Schwermetallbestimmung in Spielzeug erfordert eine geeignete Zerkleinerung, den Mikrowellen-Aufschluss und die anschließende spektrometrische Bestimmung.

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Umwelt

Phosphorverbindungen – vor allem ortho-Phosphat gelten in der Mehrzahl der stehenden und fließenden Gewässer als der limitierende Nährstoff. Eine Konzentrationszunahme durch erhöhten Eintrag (Abwasser, Bodenabschwemmung etc.) bedeutet unmittelbar eine höhere Nährstoffbelastung = „Eutrophierung“ des Gewässers mit den bekannten Auswirkungen wie verstärktes Algenwachstum, Sauerstoffzehrung bis hin zur Anoxie in der Tiefenzone, etc. Deshalb ist eine kontinuierliche Messung des Phosphatgehaltes in der Umweltanalytik unerlässlich.

Phosphor tritt in natürlichen Wässern in 3 Fraktionen auf:

  • anorganisches, gelöstes Orthophosphat,
  • gelöste organische Phosphorverbindungen und
  • partikulärer Phosphor (in Biomasse gebunden oder an Partikeln anlagernd), deren Summe den für die Überwachung des Kläranlagenablaufs wichtigen Gesamt-Phosphorgehalt (Gesamt P) ergibt.

Für die Bestimmung der Phosphat- bzw. Phosphor-Konzentrationen stehen zwei Verfahren zur Wahl:

  • Molybdänblau-Verfahren und
  • Vanadat-Molybdat-Verfahren (Gelbmethode).

Beide Verfahren basieren auf der Messung von Orthophosphat. Für die Bestimmung des Gesamt-P-Gehalts ist daher ein Aufschluss der gelösten organischen sowie partikulären Phosphor-Fraktionen zwingend erforderlich. Auch muss die Erfassung der Probe ohne vorherige Filtration erfolgen, um sämtliche Feststoffe in den Aufschluss miteinzubeziehen.

Der Aufschluss geschieht in der Regel durch Erhitzen mit Peroxodisulfat. Das klassische Verfahren bei Siedetemperatur ist sehr zeitaufwändig und arbeitsintensiv. Als schnelle Alternative hat CEM mit der MARS 6 Mikrowelle ein Verfahren ausgearbeitet, um die Aufschlusszeiten zu verringern. Die Proben werden in speziell kalibrierten Glas-Einsätzen in nur 30 min. im MARS 6 aufgeschlossen. Es können 24 Proben gleichzeitig aufgeschlossen werden. Danach wird in den Glaseinsätzen bis zur Füllmarke aufgefüllt (ein Überführen mit möglichen Fehlern entfällt) und am Spektrometer wird der Gesamt P Gehalt bestimmt.

Das Verfahren zur Bestimmung von Gesamt N verläuft analog.

Pharma

Geologie und Mineralogie

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