TOC-Bestimmung in Salpetersäure
Organische Verunreinigungen in Grundchemikalien können die Verunreinigungen der Produkte sein. Daher ist eine Qualitätskontrolle der Edukte unumgänglich.
Die Bestimmung von organischen Verunreinigungen in konzentrierter Salpetersäure (69%ig) wird dann zu einer Herausforderung, wenn die geforderte Nachweisgrenze keine großen Verdünnungsschritte erlaubt.
So zum Beispiel bei der TOC-Bestimmung in 69%iger HNO3 mit einer Nachweisgrenze von <10mg/L
Probenvorbereitung
Zur Probenvorbereitung wurde die 69%-ige HNO3 1:10 mit Reinstwasser verdünnt.
Die Kalibrierung des TOC-L Systems erfolgte durch die automatische Verdünnungsfunktion im Bereich von 0,5 mg/l bis 10 mg/l.
Zum Schutz des NDIR-Detektors wird neben dem Halogen-Scrubber der B-Type-Scrubber eingesetzt.
| Stoff (Konzentration) | Verdünnung / Ansatz | Konz. [%] |
|---|---|---|
| Salpetersäure (69%) | 1 : 10 verdünnt mit Wasser (5ml / 50ml) | Ca. 7% |
Matrixstörung
Bei der Verbrennung von Salpetersäure entstehen, neben dem CO2 aus den organischen Bestandteilen, unterschiedliche Stickoxide. Bei zu hohen Gehalten an NO3 kann eine nennenswerte Menge an N2O (Lachgas) entstehen. Lachgas hat im gleichen IR-Detektionsbereich wie das CO2- Gas seine Absorptionsbanden und kann daher CO2 vortäuschen. Darüber hinaus kann es die Symmetrie der Peaks durch „Tailling“ stören.
Durch die gute Wasserlöslichkeit des N2O wird das Gas im B-Type-Scrubber gelöst und gelangt nicht in den Detektor.
Ergebnis
Die Doppelbestimmung einer NPOC-Analyse in der Salpetersäure brachte folgende Ergebnisse:
| Probe | NPOC [mg/l] | RSD [%] |
|---|---|---|
| Salpetersäure (69%) | 36,9 | 1,4 |
| Salpetersäure (69%) | 33,4 | 3,0 |
Um diesen Matrixeinfluss zu überprüfen wurde ein weitere Verdünnung (1:10) einer 69%igen Salpetersäure erstellt, die mit einer KHP-Stammlösung derart versetzt wurde, dass der NPOC-Gehalt um 5 ppm aufgestockt wurde. (Anmerkung: Für die 1:10 Verdünnung entspricht das eine Aufstockung von 50ppm.)
| Probe | NPOC [mg/l] | RSD [%] |
|---|---|---|
| Salpetersäure (69%) | 25,1 | 1,3 |
| Salpetersäure (69%) dotiert mit 50 ppm KHP | 76,2 | 1,8 |
Durch entsprechende Gaswäscher (Scrubber) gelingt es den TOC in konzentrierter Salpetersäure reproduzierbar zu messen.
Empfohlene Gerät / Ausstattung
TOC-L CPH mit normal sensitiven Katalysator
B-Type-Scrubber
OCT-L