title: Use of Inverse IC-ICP-MS for the Determination of Aminocarboxylic Acids as Pd(II) Complexes at Ultra Trace Levels
title: Ultraspurenbestimmung von Aminopolycarbonsäure Verbindungen mittels inverser IC-ICP-MS nach Komplexbildung mit Pd(II)
Creators: name: Nette, David
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: ICP-MS
aminopolycarboxylic acid
chelating agent
palladium
Komplexbildner ,
Chemie
Aminopolycarbonsäuren
Ionenaustauschchromatographie
Ionenchromatographie
Chromatographie
ICP-Massenspektrometrie
on-line Kupplung
ion chromatography
Komplexe
Ultraspurenbestimmung

description: This work presents a sophisticated
      method based on the inverse on-line coupling of IC with
      ICP-MS. The method is used to determine aminopolycarboxylic
      acid based chelating agents (APCAs). The on-line coupling of
      ion chromatography (IC) and inductively coupled plasma mass
      spectrometry (ICP-MS) allows the usage of the molecular
      information provided by the IC and of the elemental
      information of the ICP-MS, with high sensitivity in a single
      chromatographic run. The main ﬁeld of application of the
      IC-ICP-MS coupling is the analysis of elemental species.
      However, in this work the focus is different. An ultratrace
      analysis of aminopolycarboxylic acids and their palladium
      complexes is performed. The metal and therefore the complexes
      can be detected very sensitively via ICP-MS. The formation of
      anionic complexes is a requirement for the separation via IC.
      In a previus work the chelating agents were transformed into
      iron and indium complexes using an excess of Fe(III) or
      In(III). However with APCAs containing only three corboxylic
      groups no anionic complex is forming, and therefore those
      APCAs were not determinable. In this work Pd(II) is used as
      metal component of the complex. The palladium complexes of
      APCAs with three carboxylic groups are negatively charged.
      The investigated APCAs are NTA, β-ADA, MGDA, HEDTA, DTPA,
      EDTA, 1,2-PDTA and 1,3-PDTA. The ﬁrst four of those chelating
      agents contain only three carboxylic groups. Due to the use
      of Pd instead of Fe or In, the sample preparation procedure
      has to be extended and optimised. Special attention has to be
      paid to the pH in the complexation step. This parameter is
      crucial for complex formation with APCAs. The separation of
      eight APCAs in one chromatographic run is carried out. The
      limits of detection are in the ng/L range. To verify the
      accuracy of the method, the results are compared to results
      of an external laboratory, which uses standard analytical
      methods for those analytes.
description: In der vorliegenden Arbeit wird die
      Weiterentwicklung der on-line gekoppelten, inversen
      IC-ICP-MS-Methode zur Bestimmung von
      Aminopolycarbonsäure-Komplexbildner (APCAs) vorgestellt. Die
      on-line Kopplung aus Ionenchromatographie (IC) und induktiv
      gekoppletem Plasmamassenspektrometer (ICP-MS) erlaubt die
      gleichzeitige Nutzung der Molekülinformationen aus den
      Retentionszeiten der IC und der elementspeziﬁschen
      Sensitivität der ICP-MS. Das Hauptanwendungsgebiet dieser
      Kopplung ist die Elementspeziesanalytik von Metallionen oder
      Metallkomplexen. In dieser Arbeit werden mit der IC-ICP-MS
      allerdings Gehaltsinformationen über
      Aminopolycarbonsäure-Komplexbildner gewonnen, die vor der
      Analyse durch Zugabe von Pd(II) in Palladiumkomplexe
      überführt werden. Diese Komplexe können mit Hilfe des
      Metallions vom ICP-MS sehr empﬁndlich detektiert werden. Die
      Bildung von anionischen Komplexen ist dabei Voraussetzung
      einer Trennung mittels der IC. In einer vorangegangenen
      Arbeit wurden die Komplexbildner mit einem Überschuss an
      Fe(III) und In(III) in die entsprechenden Komplexe überführt.
      Dies hatte zur Folge, dass APCAs mit drei Carbonsäuregruppen,
      wie zum Beispiel NTA, keine anionischen Komplexe bilden und
      daher nicht von der Totzeit zu trennen waren. Mit Pd(II) als
      Komplexzentrum ergeben sich auch mit dieser Gruppe von APCAs
      anionische Komplexe. Die in dieser Arbeit untersuchten
      Komplexbildner sind NTA, β-ADA, MGDA, HEDTA, DTPA, EDTA,
      1,2-PDTA und 1,3-PDTA, wobei die ersten vier APCAs drei
      Carbonsäurefunktionen aufweisen. Für den Einsatz von Pd(II)
      werden die Probenvorbereitung und die chromatographischen
      Bedingungen erweitert und optimiert, wobei der pH-Wert
      während der Komplexbildung eine entscheidende Rolle für die
      sich bildenden Komplexe spielt. Speziell der Pd-EDTA-Komplex
      wird davon stark beeinﬂusst. Im Rahmen dieser Arbeit wird die
      Trennung von acht APCA-Komplexen in einem chromatographischen
      Lauf realisiert. Die Nachweisgrenzen liegen im ng/L-Bereich.
      Um die Ergebnisse dieser Methode auf ihre Richtigkeit zu
      überprüfen, wurden diese mit Gehaltsangaben verglichen, die
      ein externes Institut für Routineanalytik mittels der
      Standardmethode ermittelt hatte.