Elementspeziesanalytik anionischer Aluminium-Carbonsäure-Komplexe mittels Ionenchromatographie

In der vorliegenden Arbeit werden anionische Aluminium-Carbonsäure-Komplexe über Ionenchromatographie getrennt und mit Hilfe der Atomemission elementspezifisch detektiert. Mittels der eingesetzten Kopplungsmethode und unter Verwendung von kristallinen Speziesstandards ist es möglich, eine Identif...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Happel, Oliver
Beteiligte: Seubert, Andreas (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2007
Chemie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:In der vorliegenden Arbeit werden anionische Aluminium-Carbonsäure-Komplexe über Ionenchromatographie getrennt und mit Hilfe der Atomemission elementspezifisch detektiert. Mittels der eingesetzten Kopplungsmethode und unter Verwendung von kristallinen Speziesstandards ist es möglich, eine Identifizierung und Quantifizierung vieler vorkommender Aluminium-Komplexe in Lösung durchzuführen. Citronensäure als Ligand bildet mit Aluminiumkationen mehrere anionische Komplexspezies aus. Besonderes Interesse galt der Lösungschemie dreier bereits kristallographisch beschriebener Al-Citrat-Spezies (Al3Cit3, Al3Cit2 und AlCit2). Es konnte gezeigt werden, dass sich die thermodynamischen und kinetischen Eigenschaften der Spezies teilweise drastisch unterscheiden. Mit der Kristallisation zweier Aluminium-Malat-Komplexe (Al4Malat4 und Al4Malat6)konnten definierte Speziesanionen geschaffen werden, die zur Charakterisierung von Aluminium-Malat-Modelllösungen wichtige Beiträge geleistet haben. Der Einfluss des pHWertes wie auch des Metall-zu-Ligand-Verhältnisses wurde bei dem Al-Malat-Modellsystem eingehend untersucht, wodurch Stabilitätsbereiche einzelner Spezies ermittelt werden konnten. In Aluminium-Tartronsäure-Mischungen konnte gezeigt werden, dass bis zu zwölf anionische Komplexe in Modellen enthalten sind, deren jeweiliger Speziesanteil empfindlich vom pHWert abhängt. Neben der Aufstellung der Spezies-Verteilungskurve in einem Bereich von pH 2 bis pH 9 wurden auch die Komplexladungen der bislang noch nicht näher strukturell charakterisierten Anionen ermittelt. Ebenfalls wurden mit der IC-ICP-AES-Methode Elementspeziesanalysen an Gallium-, Eisenund Chrom-Carbonsäure-Modelllösungen durchgeführt. Während die Gallium-Speziierung bislang noch unbefriedigend ist, konnte für die Eisen- und Chrom-Modelle gezeigt werden, dass die Ionenchromatographie auch hier eine leistungsstarke Speziierungsmethode sein kann. Es konnte gezeigt werden, dass die photometrische Al-Detektion mittels Tiron- Nachsäulenderivatisierung kein Ersatz zum ICP-AES-Detektor ist, da kein quantitativer Umsatz vorliegt. Diese Einschränkung führte aber zu einer Reihe von Experimenten, über die nähere Aussagen zur Komplexumbaukinetik diverser Aluminium-Carbonsäure-Komplexe zugänglich wurden. Es wurde mittels Tiron-Detektion möglich, das Komplexierungspotential wichtiger Carbonsäuren einzustufen und den temperaturabhängigen Komplexumbau definierter Speziesanionen zu verfolgen. Mit Hilfe der Nachsäulenderivatisierungsreaktion bei verschiedenen Temperaturen konnte zudem für verschiedene Komplexanionen eine feine Abstufung in der Komplexabbaukinetik ermittelt werden.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2008.0134