アプリケーション（技術資料）

The coupling of highly efficient ion chromatography (IC) to multi-dimensional detectors such as a mass spectrometer (MS) or an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP/MS) significantly increases sensitivity while simultaneously reducing possible matrix interference to the absolute minimum. By means of IC/MS several oxyhalides such as bromate and perchlorate can be detected in the sub-ppb range. Additionally, organic acids can be precisely quantified through mass-based determination even in the presence of high salt matrices. By means of IC-ICP/MS different valence states of the potentially hazardous chromium, arsenic and selenium in the form of inorganic and organic species can be sensitively and unambiguously identified in one single run.

The Restriction of Hazardous Substances (RoHS) Directive 2002/95/EC stipulates maximum limits for the hazardous metals cadmium, lead and mercury as well as the hexavalent chromium and the brominated flame retardants in electrical and electronic products. To ensure compliance, reliable analysis methods are required.This poster deals with the wet-chemical determination of trace concentrations of the six RoHS-restricted substances in a wide variety of materials including metals, electrotechnical components, plastics and wires. After sample preparation according to IEC 62321, the metals lead, cadmium and mercury are best determined by anodic stripping voltammetry (ASV) and the flame retardants PBB and PBDE are quantified by direct-injection ion chromatography (IC) using spectrophotometric detection. Chromium(VI) can be determined either by adsorptive stripping voltammetry (AdSV) or IC. Both methods are very sensitive and meet prescribed RoHS limits.

UV/VIS detection is one of the most sensitive detection techniques in trace-level chromatography. Sometimes, however, spectrophotometric detection lacks sensitivity, selectivity or reproducibility and chemical derivatizations are required. By using Metrohm`s rugged and versatile flow-through reactor, single- or multi-step derivatizations can be done fully automatically, in either pre- or post-column mode at any temperature between 25…120 °C. The variable reactor geometry allows to adjust the reactor residence time of the reactants according to derivatization kinetics. The flexibility of the reactor is demonstrated by optimizing four widespread post-column techniques: the relatively slow ninhydrin reaction with amino acids and the fast derivatizations of silicate, bromate and chromate(VI).

This poster looks at the possibility to modify the existing EPA Method to meet California's rigorous public health goal (PHG) of 0.02 µg/L. After optimizing instrument settings and method parameters, a method detection limit (MDL) of 0.01 µg/L is obtained.

このポスターでは、Empower 3ソフトウェアの操作のもとにおけるMetrohm ICシステムとPerkinElmer NexION ICP-MSのカップリングの実現可能性について論証しています。Metrosep Carb 2カラムを用いた、両種のクロマトグラフィーによる分離は高い分離度で成功を収めました。低バックグラウンドおよび高感度により、低いng/L域での測定が可能となります。Cr(III)の最適な分離および完全な錯体化は、EDTA濃度40 μmol/Lからの低いマトリックス溶液にてもすでに可能であり、サンプルマトリックスによっては増量の必要がある場合があります。システムの取扱いは簡単でユーザーフレンドリーです。Cr(III)およびCr(VI)の種分化は、取得、処理、および報告のためのプロフェッショナルデータシステムを利用することでこのシステムにても実行できることが示されました。

次の表では、90の金属イオンの半波電位またはピーク電位が列記されています。半波電位 (ボルト/ V に列記) は、特別に明記されていない限り、25°Cで滴下水銀電極 (DME) で測定されます。

Two methods are described for the determination of chromium: a biamperometric titration and a polarographic analysis.

多くの品種のセメントがどれほど異なった特性を持とうとも、全てを同様に特徴づけているのが、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウム、ケイ素といった要素の成分です。カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムは、セメントサンプルを分解した後、610 nm の Oprode を使用した光度滴定によって、様々な指標により測定することができます。一方、ケイ素は重量滴定によって測定されます。

このApplication Bulletinでは、アンチモン、ビスマス、および銅の成分のボルタンメトリー測定について書かれています。この3つの成分の検出限界は、0.5～1 µg/Lです。

この技術資料では、自動滴定装置を使用した硫酸およびクロム酸陽極酸化浴の検査法について解説します。主成分であるアルミニウム、硫酸、クロム酸に加え、塩化物、シュウ酸、硫酸塩も測定します。

このアプリケーションでは、銅イオン選択性電極（Cu-ISE）を用いたEDTA滴定による金属イオンの電位差滴定を紹介します。水の硬度、希土類元素（REE）、鉱石、電気めっき浴などに含まれる各種金属イオンの高精度な定量が可能です。

Wine sometimes contains heavy metals which can be precipitated out by the addition of potassium ferrocyanide. Generally, these are quantities of iron ranging between 1 and 5 mg, and exceptionally up to 9 mg Fe/L. Zinc, copper, and lead – in descending order of content – may also be present. To estimate the quantity of potassium ferrocyanide necessary for the «décassage of the wine», only very complicated and relatively inaccurate methods have been described until now.This Bulletin permits accurate results to be obtained easily with a simple instrumentation. The results are available in a short time.

Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、およびFe2+/Fe3+は同時に測定することができます。他の金属の存在による干渉については言及されており、それを除去するメソッドが提示されています。測定閾値は、CoおよびNiでは ρ = 20 µg/L、Cu、Zn、およびFeのそれぞれにおいては ρ = 50 µg/Lです。

このApplication Bulletinでは、水、流出水、生体サンプルに含まれる少量のクロムのポーラログラフィーおよびボルタンメトリーによる測定のメソッドについて書かれています。様々なマトリックスのサンプル前処理のメソッドについても提示されています。

「マンガンを測定するための高感度のメソッドについて説明しています。これは、そこに含まれているマンガン濃度が重要とされる地下水、飲料水、および地表水の調査に主に適しています。メソッドは、もちろん他のマトリックスでの微量分析にも用いることができます。マンガンはアノードストリッピングボルタンメトリー (ASV) によってアルカリ性ホウ酸緩衝液で測定されます。亜鉛イオンをサンプルに添加することにより、金属間化合物による干渉を防ぐことができます。測定限界は b(Mn) = 2 µg/L です。」

カドミウム（Cd）、コバルト（Co）、銅（Cu）、鉄（Fe）、ニッケル（Ni）、鉛（Pb）、亜鉛（Zn）の7元素を、ストリッピングボルタンメトリーによりサブppbレベル（検出限界0.05 µg/L）で定量した。Cd、Cu、Pb、Znの測定には二重パルス非拡散型アノード溶出ボルタンメトリー（DP-ASV）法を用い、Co、Ni、Feについては二重パルス還元溶出ボルタンメトリー（DP-CSV）法を用いた（ジメチルグリオキシムまたはカテコール錯体を利用）。VAプロセッサーおよびサンプルチェンジャーを使用することで、これら金属イオンを含む一溶液中の自動同時測定が可能である。本法はシリコンを基盤とした半導体チップ製造における微量分析のために特別に開発されたものであるが、環境分析分野にも十分応用可能である。

この会報は、水分析の分野からの標準的な方法の調査を提供します。また、それぞれの決定に必要な分析機器と、対応するメトロームアプリケーション速報およびアプリケーションノートへの参照もあります。次のパラメータが処理されます：電気伝導率、pH値、フッ化物、アンモニウムおよびケルダール窒素、イオンクロマトグラフィーによる陰イオンおよび陽イオン、ボルタンメトリーによる重金属、化学酸素需要（COD）、水の硬度、遊離塩素も他のいくつかの水の成分として。

このメソッドでは、1～250 μg/L の間の範囲の微量 Cr の測定について説明しています。このメソッドは超微量グラファイト回転ディスク電極 (RDE) におけるCr(lll)-ジフェニルカルバゾナト錯体の吸着をベースとしています。サンプル (天然水など) に含まれる有機化合物は強い干渉効果を有します。そのため、それらはUV分解などによって除去しなければなりません。測定はDC (直流) 測定モードで吸着ストリッピングボルタンメトリーによって実施されます。窒素パージは不要です。測定は、高塩濃度溶液においても良く機能します。

このApplication Bulletinでは、マルチモード電極での鉄の測定のための2つのメソッドについて説明しています。DMEを用いたポーラログラフィーによる測定であるメソッド1は、濃度が β(Fe) > 200 μg/L である場合に推奨されます。このメソッドにおいて線形範囲は β(Fe) = 800 μg/L 以下です。濃度 < 200 μg/L の場合HMDE を用いたボルタンメトリーによる測定であるメソッド2が推奨されます。このメソッドの検出限界は β(Fe) = 2 μg/L で、定量下限は β(Fe) = 6 μg/L です。沈殿物によってメソッドの感度が高まることはありません。鉄(II) および鉄(III) の感度は、いずれのメソッドにおいても同じです。このメソッドは、水サンプルに含まれる鉄の測定のために開発されました。例えば海水などの高濃度のカルシウムおよびマグネシウムが含まれる水サンプルでは、対応する金属水酸化物の沈殿を防ぐために、わずかに修飾された電解質が用いられます。このメソッドは、適切な分解を行った後に、有機物負荷を伴うサンプル (廃水、飲料、生体液、医薬品、または原油製品) にも用いることができます。

このApplication Bulletinでは、鉄、銅、およびバナジウムの成分のボルタンメトリー測定について書かれています。FeもCuもVも、吸着ストリッピングボルタンメトリー (AdSV) によるHMDEでカテコール錯体として測定することができます。Fe(II)およびFe(III)は、リン酸緩衝液またはPIPES電解質にて、いずれの種にも同感度でFe(total) として測定されます。CuおよびVはPIPES緩衝液で測定されます。メソッドは、これらの金属濃度が重要とされる地下水、飲料水、および地表水の調査に主に適しています。しかしこのメソッドは、もちろん他のマトリックスでの微量分析にも用いることができます。PIPES緩衝液におけるこの3つ全ての成分の検出限界は、0.5～1 µg/Lであり、リン酸緩衝液における鉄の検出限界はおよそ5 µg/Lです。

鉄は人間の食事に不可欠な要素で、多くの天然水や処理水中に含まれています。そのため、世界保健機関 (WHO) は健康をベースとした鉄の指針値を発表していません。地表水中に高濃度の鉄が含まれている場合、産業排水の存在、あるいは他の事業や汚染源からの流出を指し示している可能性があります。このため、環境サンプルや産業サンプルにおける正確かつ迅速で高精度な低濃度の鉄の測定は非常に重要です。これは、このApplication Bulletinにて説明されているメソッドによって実施することができます。

Determination of sodium, potassium, iron(II), magnesium, and calcium in an extract of monoethylene glycol using cation chromatography with direct conductivity detection.

Determination of nickel, zinc, cobalt, iron(II), and manganese in lithium bromide using cation chromatography with UV/VIS detection (520 nm) after post-column reaction with PAR.

Determination of traces of zinc and iron(II) in the presence of lithium, sodium, ammonium, potassium, calcium, and magnesium in boiler water using cation chromatography with direct conductivity detection.

Determination of copper, zinc, iron(II), and manganese in red wine using cation chromatography with UV/VIS detection after post-column reaction with PAR.

Determination of sodium, potassium, iron(II), magnesium and calcium in antifreeze (monoethylene glycol) using cation chromatography with direct conductivity detection. Ascorbic acid reduces iron(III) to iron(II). In this way total iron is determined as iron(II).

Determination of magnesium, cadmium, and iron in phosphoric acid using cation chromatography with direct conductivity detection.

高分子膜を利用したスクリーンプリント技術の進歩により、小型携帯型の電位差センサーを使用した電気化学測定による、ポイントオブケア分析への応用を紹介しています。

Determination of ferrous ions in heat exchanger and vessel acid wash solutions, for measuring the effectiveness of acid inhibitors used in the solutions. Depending on the condition of the sample, the lower practical limit for the determination will vary from approximately 20-100mg/Kg Fe2+. Samples with high silicic acid contents require relatively large amounts of dilution water to render them mobile, and this limits the aliquot size and hence the amount of Fe2+ which can be analyzed.

Determination of chromium in leather waste solutions in the range between 1000 and 30,000 ppm.

Standardization of 0.1 mol/L ammonium ferrous sulfate solution for use in thermometric titration of Cr(VI) solutions.

温度滴定法によるキレート滴定（錯滴定）では、 滴定試薬にEDTA・４NA（4NA 、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム）を使用して滴定を行います。この技術資料では、銅を使用して、EDTA・４NA滴定試薬を標定する方法について解説しています。

Standardization of copper back-titrant using standard tetrasodium EDTA titrant in the determination of metals.

Determination of Fe3+ and Cu2+ in copper refining solutions by thermometric titration. It was found that the conventional approach of masking Fe3+ to permit the iodometric determination of Cu2+ is not possible in some copper refining solutions.

A measured amount of acidic hydrometallurgical leach liquor is further acidified with sulfuric acid, prior to being titrated with standard potassium dichromate solution to an exothermic endpoint. Thus, 1 mol K2Cr207 ≡ 6 mol Fe2+.

A measured amount of acidic hydrometallurgical leach liquor is pH modified with a small amount of glacial acetic acid, and the Fe(III) content reduced to Fe(II) with iodide ion. The liberated iodine is titrated with standard thiosulfate solution to an exothermic endpoint. Thus, 1 mol Fe3+= 1 mol S2O32-.

This Application Note deals with the determination of ferric ion in acidic and copper-free solutions using thermometric titration. The ferric ion is reduced by iodide. The released iodine reacts exothermically when titrated with thiosulfate solution. The endpoint is determined through temperature plotting by the temperature sensor Thermoprobe.

This Application Note looks at the determination of ferrous ion in acidic solutions from approximately 0.25 g/L by thermometric titration with ceric titrant. The exothermic oxidation reaction shows a sharp endpoint that is detected using the Thermoprobe as a sensitive temperature sensor.

This Application Note looks at the determination of ferrous ion in acidic solutions through redox titration with potassium permanganate as titrant and thermometric titration.

鉄スクロース注射は、鉄欠乏性貧血の治療中において用いられます。これは、第二鉄 (Fe3+) および第一鉄 (Fe2+) の混合物を含みます。第一鉄の含有量は、測定された総鉄含有量から第二鉄含有量を差し引くことで測定されることがあります。しかしながら、これでは誤差伝播による測定誤差が大きくなります。電位差滴定による四価セリウム(IV)を用いた鉄(II)の代替測定法は、当量点を明確に測定することができないため、うまくいかないことがあります。 TETによる測定メソッドは、サンプルマトリックスから影響を受けないため、より堅牢であり、そのためより確実な代替法です。ここでは、滴定の終点は応答の迅速な測温センサーによって示されます。終点の検出は、サンプルに0.2%の硫酸アンモニウム鉄(II) (FAS) をスパイキングすることでさらに改善され、測定の信頼性を向上させます。電位差滴定に比べると、TETはセンサーのメンテナンスが不要なため、より速く、より便利です。一回の測定におよそ2～3分かかります。

クロム酸塩もしくはCr(VI)と呼ばれる六価クロムは、有毒であり、潜在的な発がん性があるとされるため、飲料水に含まれるその濃度はできるだけ低くなければなりません。Cr(VI)の測定は、イオンクロマトグラフィーとICP/MSを組み合わせて行われます。分離は、カラムMetrosep A Supp 1 Guard/4.6にて行われます。

クロム酸塩（Cr(VI)）は有毒かつ潜在的に発がん性があるとされているため、子供向け玩具に含まれるその濃度は可能な限り低くなければなりません。EU指令2009/48/ECは、子供向け玩具のクロム酸塩の泳動溶液の限界値を定めています。塩酸性の泳動液は緩衝液によって希釈されます。インテリジェント濃縮テクニックおよびマトリックス除去により、この溶液が2000 μL自動的に注入されます。検出は、ICP/MSによって行われます。

土壌には通常、主に岩石風化からだけではなく、人為的発生源から発生した少量のクロムが含まれています。三価クロム Cr(III) および六価クロム Cr(VI) の化学種分析は、前者が微量元素、後者が非常に有毒であるため重要となります。両方のクロム種は、カラム Metrosep A Supp 4 - 250/4.0 においてCr(III)-EDTA錯体およびクロム酸塩として分離されます。定量化には同位体希釈質量分析法（IDMS）が用いられます。

鉄の化学種分析は、生物による取り込みだけでなく、要素の輸送と保管の面において、その酸化数が環境行動に大きな影響を与えるため重要となります。鉄(II) および鉄(III) は、カラムMetrosep A Supp 10 S-Guard/4.0で分離されます。定量化する際に同位体希釈のIC-ICP/MSが用いられます。

イオンクロマトグラフィーと誘導結合プラズマ質量分析法を組み合わせることにより、ISO 24384 の指針に従って Cr(III) と Cr(VI) を識別することが可能です。

Determination of chromate using anion chromatography with post-column reaction and UV/VIS detection.

この技術資料では、亜鉛生産プロセスの複数の段階における亜鉛、鉄、硫酸のオンライン分析を解説しています。さらに、精製ろ液およびリアクタートレイン内でゲルマニウム、アンチモン、遷移金属（例：ニッケル、コバルト、銅、カドミウム、アンチモン）の微量（< 50 µg/L）の正確な測定が可能です。

In steel production, the pickling process aims at preparing the steel surface for subsequent process steps. These pickling baths contain HCl, H2SO4, HNO3, HF, H3PO4, Fe2+, Fe3+. For reproducible surface treatment, bath composition has to be continuously monitored. This is best done with titration using rugged Metrohm Process Analyzers, as described in the following.

クロムはクロム鉱石を精製して得ることができ、ステンレス産業において重要な役割を担います。クロムはその化合物中に、主に二価、三価、六価で存在します。重要な微量元素の1つであり、水溶性の非常に低い三価クロムとは異なり、六価クロムは極めて毒性と水溶性が高い物質です。加えて六価クロムは、産業において重要な原料とされています。産業廃水中の六価クロムの含有率 (単位: µg/L) が極めて低い値であることが、迅速かつ正確に測定されなければなりません。Metrohm Applikon は、下水流の分析を目的として、光度測定によってクロムを正確かつ再現性高く測定することのできるプロセスアナライザーのシリーズを提供しています。

Corrosion in the water-steam circuit of power plants leads to shorter lifetimes of most metal components and potentially dangerous situations. Flow Accelerated Corrosion (FAC) is a specific case, leading to thinned pipes and elevated Fe concentrations in the circuit. Additionally, metal transport issues such as with Cu from copper heat exchangers can lead to deposition on the high pressure turbine blades, decreasing their efficiency. Current methods can monitor but not prevent these issues, and analysis times are extremely long (up to three weeks). In combination with the power plant’s Distributed Control System (DCS), online monitoring of Fe and Cu with the 2060 Process Analyzer from Metrohm Process Analytics ensures that corrosion can be controlled before it affects the power plant efficiency, ultimately decreasing downtime and lowering maintenance costs. Results are offered within 20 minutes, allowing fast adjustments to the water-steam circuit to protect company assets.

A setup that allows online sampling is crucial for immediate and contamination-free analysis of power plant water samples. This application recommends a setup that facilitates simultaneous anion/cation determinations. Automated inline sample preparation combines variable preconcentration (MiPCT) and calibration with a single multi-ion standard. AN-Q-004 displays the respective cation results.

Determination of chloride, sulfate, chromate, methanesulfonic acid (MSA), methanedisulfonic acid (MDSA), and ethanedisulfonic acid (EDSA) in a chromium plating bath using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of nitrate, phosphate, sulfate, and chromate in a cataphoretic paint bath using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of sulfate, molybdate, and chromate in a plating bath using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Qualitative determination of chloride, phosphate, and sulfate as well as chlorite, nitrite, chlorate, bromide, and chromate in urine using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of chromate in cement using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of fluoride, hypophosphite, chlorite, bromate, chloride, nitrite, bromide, chlorate, nitrate, phosphite, phosphate, sulfate, arsenate, iodide, chromate, and perchlorate using anion chromatography with conductivity detection after gradient elution and chemical suppression.

Water of the water-steam cycle of boiling water reactors (BWR) needs to be free of corrosive anions. Analyzing these trace anions allows the parallel determination of chromate, which is a potential corrosion product. Automated sample preparation includes variable Inline Preconcentration (MiPCT) and automatic calibration with a single multi-ion calibration standard.

この技術資料では、従来の電極を用いた新しい紫外可視分光電気化学セルについて説明します。この新しいデバイスは、実験中に起こる電気化学プロセスに関連した分光学的情報を得るために、作用電極表面に光を集光するように設計されています。 反射セルに選定された材料は、水溶液と有機溶媒の両方で正確な分光電気化学測定を容易にします。紫外可視分光電気化学セルの優れた性能を実証するために、2つの異なる電気化学系の研究が行われました。この研究結果については、本技術資料で解説します。

白金電極を用いたヨウ素滴定法によるチオ硫酸ナトリウムでの電位差滴定によりクロムめっき浴中の六価クロム（Cr(VI)）および三価クロム（Cr(III)）を定量することができます。

Determination of the iron content of iron powder by potentiometric titration with potassium dichromate using the Pt-Titrode.

白金電極を用いた二クロム酸カリウムによる電位差滴定により、チタンおよび鉄を同時に定量します。測定前に、Ti⁴⁺およびFe³⁺は、Cr²⁺によって還元されます。

このアプリケーションは、Cu ISE を使用して、さまざまな pH 値で EDTA による電位滴定により、2 成分混合物中の鉄とニッケルを測定しています。

This Application Note describes the digestion of a cement sample and the photometric determination of iron in accordance with DIN EN 196-2 by means of Optrode at 610 nm. Sulfosalicylic acid is used as the indicator and EDTA as the titrant for the determination.

This Application Note describes the fully automated complexometric determination of total iron in cement with a copper ion-selective electrode.

The total iron content in iron ore plays a central economic role for mining companies. The higher the iron content in the ore, the more profitable the mining operation. Therefore, a fast and accurate analysis is important to determine the most profitable areas to work.The iron ore is dissolved in hydrochloric acid at 80 °C. Afterwards, the iron is quickly and accurately determined by potentiometric titration using the Pt-ring electrode and potassium dichromate as titrant.

Determination of nickel, zinc, iron(II), and manganese in lithium bromide using cation chromatography with UV/VIS detection (520 nm) after post-column reaction.

Determination of chromium(VI) (chromate) in leather extract using anion chromatography with UV/VIS detection after post-column reaction (PCR) and inline dialysis for sample preparation.

The determination of chromium in metal plate samples using anion exchange chromatography with UV/VIS detection after post-column reaction with diphenylcarbazide as per IEC 62321 method for RoHS testing. This method provides procedures for the determination of the presence of chromium(VI) in colorless and colored chromate coatings on metallic samples.

The determination of chromium(VI) polymers using anion exchange chromatography with UV/VIS detection after post-column reaction with diphenylcarbazide as per IEC 62321 method for RoHS testing.

Chromate (Cr(VI)) or hexavalent chromium is carcinogenic. Its use is restricted. Chromate has to be analyzed in a large range of products starting with drinking water, wastewater (e.g., from leather production), over toys to RoHS-regulated substances. Besides ion chromatographic determination applying conductivity detection, the method described here is suitable especially for lower concentrations.

Hexavalent chromium (chromate) is known to be carcinogenic if inhaled, and suspected to be carcinogenic if ingested. EPA Method 218.7 allows to determine chromate in drinking water down to the sub-µg/L range (method detection limit, MDL = 15 ng/L). Post-column reaction with 1,5-diphenylcarbazide and subsequent visible detection at 530 nm is applied.

染料サンプル中の微量クロム酸を分析します。クロム酸（Cr(VI)）は毒性があり、発がん性がある可能性があるため、濃度は可能な限り低く抑える必要があります。このサンプルはC18カートリッジで調製し、メトロームのインテリジェント前濃縮技術（MiPCT）を用いて注入します。注入のたびに、前濃縮カラムを洗浄してマトリックス効果を除去する必要があります。この目的には、800 Dosino以外の機器は必要ありません。このシステムは、20～2000 µLのサンプル量に最適化されています。ほとんどのサンプルでは、前濃縮カラムの洗浄は不要です。

Feedwater for steam generation in boiling water reactors (BWR) needs to be analyzed for corrosion products. Presence of transition metals, mainly nickel and iron, indicates corrosion problems. Traces of these ions are determined using Inline Preconcentration (MiPCT). After separation, post-column reaction with 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) allows VIS detection at 510 nm.

Speciation analysis is an important tool in analytical chemistry giving information about the quantitative distribution of different oxidation states of one and the same metal ion. The speciation of iron(II) and iron(III) (Fe 2+/Fe 3+) is achieved by ion chromatographic separation of their anionic dipicolinic acid complexes. Afterwards, post-column reaction with 4-(2-)pyridylazo-resorcinol (PAR) allows VIS detection at 510 nm.

The determination of transition metals by ion chromatography is possible with direct conductivity detection (see AN-C-137) as well as with UV/VIS detection after post-column reaction. Here, the cations are separated as anionic complexes and analyzed after post-column reaction with PAR with subsequent UV/VIS detection. Speciation determination of iron (separation of Fe(II) and Fe(III)) is possible with this procedure. For trace analysis, Metrohm Inline Preconcentration Technique (MiPCT) is applied.

クロム酸 (Cr(VI)) は、発がん性、変異原性があり、DNA に損傷を与えるとみなされているため、Cr(VI) 濃度はできる限り低く保つべきだとされています。EU 玩具安全指令 2018/725 は、玩具から遊離するクロム酸の泳動限界値を定めています。「HCｌ 泳動溶液」は、マトリックス除去を伴う Metrohm インテリジェント予備濃縮技術 (MiPCT-ME) によって 2.000 µL が注入される前にバッファーにて希釈されます。測定は、ジフェニルカルバジドによる誘導体化に後続する VIS 検知によって実施されます。

Hexavalent chromium (Cr(VI)) is regarded as being toxic and potentially carcinogenic. Its concentration in drinking water should therefore be kept as low as possible. The determination of Cr(VI) is performed using ion chromatography. The separation takes place on the Metrosep A Supp 10 - 250/2.0 separation column. The presence of Cr(VI) is determined photometrically following post-column reaction (PCR) with diphenylcarbazide.

土壌中の六価クロム (クロム酸塩) は発がん性を有するため、最小限に抑える必要があります。クロム酸塩は、Cr(VI)を含む肥料を使用することで土壌に取り込まれる場合があります。このクロム酸の多くは、有機物の酸化にょってCr(III)に還元されます。残存するクロム酸塩は、1,5-ジフェニルカルバジドによるポストカラム反応およびそれに続く538 nmでの可視検出を伴うイオンクロマトグラフィーの後続するアルカリ消化により、ISO 15192に準じて測定されます。EN 16318の工程Bはアルカリ消化と、肥料と同じ分析工程を採用しています。

クロム酸塩および二クロム酸塩は、クロムの2つのオキソ陰イオンです。その両方に、クロムは六価の形 (Cr(VI)) で存在しています。水溶液中では、クロム酸塩はアルカリ性条件下に、二クロム酸塩は酸性条件下に存在します。六価クロムは高い有毒性と発がん性を有します。よってそれは、製造品、ならびに自然環境においても制限され、徹底的なモニタリングが要されます。DIN 38405-52 では、測光法による水、廃水、ならびに汚泥中の Cr(VI) の測定について説明されています。付属書Cの第C.6章では、イオンクロマトグラフィーの使用について説明されています。このANでは、飲料水サンプルにおけるメソッドのアプリケーションが示されています。

Determination of Fe, Pb, Cd, and Cu in Co(Ac)2 solution using the MME.

Determination of Cr, Mn, and Ti in a PTA solution containing HCl.

Determination of Ni, Co, and Fe in a PTA solution containing HCl.

Determination of Zn, Cd, Pb, Cu, and Cr in triglyceride.

Simultaneous determination of Zn, Cd, Pb, Cu, Fe, Ni, and Co in 50% NaOH.

銀めっき液中の ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)の濃度測定を紹介しています。

銀めっき液中の クロム(Cr) とセレン( Se) の濃度測定を説明します。

エッチング液中の銅(Cu)とクロム(Cr)の濃度測定について説明します。マンガン(Mn)とニッケル(Ni)の濃度が高いため、銅(Cu)はEDTA錯体として、マンガン(Mn)はDTPA錯体として測定します。

Determination of Fe and Zn in a nickel sulfate bath containing surfactants after UV digestion.

Determination of Zn, Cd, Pb, Cu, Ni, Co, and Fe in freeze-dried hops after a wet digestion.

Determination of Zn, Pb, Cu, and Fe in sugar after wet digestion.

Determination of manganese, iron, and molybdenum (after digestion) in fabrication powder of vitamin tablets.

Accurate determination of Fe(II) and Fe(III) in water is crucial for many industries. Cathodic sweeping voltammetry (CSV) offers a robust, cost-effective solution.

Copper, iron, and vanadium can be determined in salt samples in the µg/kg concentration range by adsorptive stripping voltammetry (AdSV) at the HMDE. No sample preparation is necessary.

Cr(III) forms an electrochemically active complex with diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), so does Cr(VI) after in situ reduction on the surface of the HMDE. Depending on the sample preparation procedure and the waiting time after the addition of the complexing agent, the different chromium species can be differentiated:Total active chromium [total concentration of Cr(VI) and free Cr(III)]:The measurement is carried out immediately after the addition of DTPA.; Cr(VI): Between the addition of DTPA and the start of the analysis a minimum waiting time of 30 min is necessary. During this waiting time the Cr(III)-DTPA complex becomes electrochemically inactive.; Cr(III): The difference between the total active Cr and Cr(VI).; Totalchromium: Determination of total active Cr after UV digestion.;

Total chromium can be determined in wastewater samples. UV digestion is necessary to remove interfering organic matter before the analysis. Complete oxidation of Cr(III) to Cr(VI) is guaranteed by an additional UV irradiation step at pH > 4.

Cr(VI) is determined with the complexant DTPA at pH 6.2 by adsorptive stripping voltammetry (AdSV) at the HMDE.

Cr(VI) is determined at the HMDE in an electrolyte containing ethylenediamine and acetate. Because Cr(III) is electrochemically inactive, all Cr has to be oxidised prior to analysis.

Cr(VI) is determined by polarography at the SMDE in acetate solution containing ethylene diamine to mask interfering copper ions.Only Cr(VI) is electrochemically active. It is for that reason that all chromium compounds must be present before the analysis as CR(VI), which is guaranteed by UV radiation with a pH > 4.

Iron can be determined in ethanol by adsorptive stripping voltammetry (AdSV) at the HMDE. PIPES buffer is used as supporting electrolyte and catechol as complexing agent at a pH value of 7.0.

The concentration of Fe(total) is determined in wastewater after UV digestion. The method is suitable for iron concentrations down to the low μg/L range. Stripping voltammetry is not applicable for this method. Fe(II) and Fe(III) generate signals with identical sensitivity.

The concentration of Fe(total) is determined in deionized water. The method is suitable for iron concentrations down to the mid µg/L range. Electrochemical deposition is not applicable for this method. A subtraction of the reagent blank is recommended. Fe(II) and Fe(III) give signals with the same sensitivity.

The concentration of Fe(total) is determined in monoethylene glycol by adsorptive stripping voltammetry with 2,3-dihydroxy-naphthalene as complexing agent. The detection limit of the method is approx. 0.1 µg/L with respect to the content in the measuring vessel. If no bromate is added to the supporting electrolyte the sensitivity of the method is about 10 times lower. All reagents have to be added in the order as listed below. Fe(II) and Fe(III) give signals with the same sensitivity. All reagents typically contain iron impurities, especially the 2,3-dihydroxy-naphthalene. Therefore a subtraction of the reagent blank is recommended.

The concentration of Fe(III) is determined by adsorptive stripping voltammetry with solochrome violet RS as complexing agent. All reagents have to be added in the order as listed below. Fe(II) does not show any signal. All reagents typically contain iron impurities. Therefore a subtraction of the reagent blank is recommended.

The concentration of Fe is determined in water samples by adsorptive stripping voltammetry with 1-nitroso-2-naphthol as complexing agent. All reagents have to be added in the order as listed below. All reagents typically contain iron impurities. Therefore a subtraction of the reagent blank is recommended. Fe(II) and Fe(III) show different sensitivities. Therefore the sample should only contain one of the iron species. Ascorbic acid (Vitamin C) can be added to the measuring solution and to the Fe(III) standard solution if both Fe(II) and Fe(III) are present in the sample to determine the concentration of total iron. A final concentration of ascorbic acid of 0.002 mol/L is suitable.

Iron sucrose injection is a dark brown liquid which contains sucrose and iron(III) hydroxide in an aqueous solution, commonly used for the treatment of iron deficiency anemia. As a medical product, iron sucrose is subject to strict controls. Among other tests, the U.S. Pharmacopeia (USP) requires to monitor the limit of Fe(II) in the iron sucrose injection solution by polarography. The benefit of polarography is that Fe(II) and Fe(III) show signals at different potentials, and therefore an easier determination of Fe(II) without a previous separation of the two oxidation states is possible. The 884 Professional VA together with the viva software allows a straightforward determination of the Fe(II) content of iron sucrose injection solution following the requirements of the USP. The Fe(II) content is automatically calculated and stored in a database together with all relevant determination and calculation parameters.

電解クロムめっき液中の全鉄(T-Fe)濃度をポーラログラフで測定します。この手法はppm範囲の濃度の鉄(Fe)に適してます。Fe(II)とFe(III)は同じ感度でシグナルを示します。

The concentration of Fe is determined polarographically in phosphoric acid. The method is suitable for iron in concentrations in the ppm range. Fe(II) and Fe(III) show signals with the same sensitivity

The concentration of Fe is determined by adsorptive stripping voltammetry at the HMDE with 1-nitroso-2-naphthol (1N2N) as complexing agent.

The concentration of Fe(total) is determined by polarography in oxalate buffer pH 2. This method is suitable for iron concentrations in the mg/L range.

全鉄(T-Fe) の濃度は、トリエタノールアミン (TEA) と KBrO3 を含むアルカリ電解液中でポーラログラフィーによって測定されます。 試薬には鉄不純物が含まれている恐れがありますので、試薬のブランクを差し引くことをお勧めします。

全鉄(T-Fe)の濃度は、トリエタノールアミン(TEA)とKBrO3を含むアルカリ電解液中で、ポーラログラフィーにより測定されます。試薬には、Feを不純物として含む恐れがあります。そのため、試薬ブランクの差し引きが推奨されます。

ボイラー給水中の鉄濃度は、水–蒸気系の信頼性と安全な運転を確保するために監視する必要があります。さまざまなガイドラインにおいて、鉄分の最大含有量には上限が設けられています。 ボイラー給水中の全鉄濃度は、錯化剤として 2,3-ジヒドロキシナフタレン（DHN）を用いた吸着ストリッピングボルタンメトリー（AdSV）により、高感度に測定することが可能です。 ボルタンメトリーは、鉄の定量において、原子吸光分析（AAS）や誘導結合プラズマ（ICP）と比べて装置投資が比較的少なく、ランニングコストも低い、実用的で高度な設備を要しない代替手法です。

The concentration of Cr(VI) in cement is determined in tartrate electrolyte after acid extraction of the sample.

The EU directive on «Restriction of Hazardous Substances» (RoHS) requires the testing of four regulated heavy metals (Pb, Hg, Cd, Cr(VI)) in electrotechnical products. After sample preparation according to IEC 62321 the determination of chromium(VI) in electronic components can be carried out by polarography in ammonia buffer pH 9.6.

The EU directive on «Restriction of Hazardous Substances» (RoHS) requires the testing of four regulated heavy metals (Pb, Hg, Cd, Cr(VI)) in electrotechnical products. After sample preparation according to IEC 62321 the determination of chromium(VI) in polymer materials can be carried out by polarography in ammonia buffer pH 9.6.

EUの「特定有害物質使用制限指令（RoHS）」では、電気・電子製品中の4種の規制重金属（鉛［Pb］、水銀［Hg］、カドミウム［Cd］、六価クロム［Cr(VI)］）の試験が要求されています。 IEC 62321 に準拠した試料前処理を行った後、金属材料上のクロメート皮膜中の六価クロムは、DTPA（ジエチレントリアミン五酢酸）を錯化剤として用いた吸着ストリッピングボルタンメトリー（AdSV）により定量することが可能です。

Iron is an essential element in human nutrition. It can be present in drinking water as a result of water treatment or from corrosion in the water piping system. There is no guideline value for iron in the World Health Organization’s «Guidelines for Drinking-water Quality» because typical levels usually found in drinking water are of no concern. However, there are national limit values in various countries. The European Union has set a guideline indicator value for iron of 200 μg/L. Voltammetry is a viable, less sophisticated alternative to atomic absorption spectroscopy (AAS) for the determination of iron in drinking water. While AAS (and competing methods) can only be performed in a laboratory, anodic stripping voltammetric determinations can be done used conventionally in the laboratory or alternatively in the field using the with 946 Portable VA Analyzer. The determination is carried out with adsorptive stripping voltammetry (AdSV) using 2,3-dihydroxynaphthalene (DHN) on the scTRACE Gold electrode.

飲料水中に鉄が存在すると、不快な味や着色の原因となるほか、「鉄バクテリア」の繁殖によって配管の詰まりや悪臭を引き起こすことがあります。 長期的には、不溶性の鉄沈殿物の形成が、産業用途や農業用途において問題となることもあります。これらの問題を回避するために、米国環境保護庁（EPA）は、水処理および処理施設における飲料水中の鉄濃度に対して、二次最大汚染物質レベル（SMCL）として 0.3 mg/L を定めています。非毒性のビスマス滴下電極を用いた鉄–トリエタノールアミン錯体のボルタンメトリー測定法により、非常に低濃度（検出下限 0.005 mg/L）での検出が可能であり、最大 0.5 mg/L に至る広い濃度範囲での測定にも対応しています。

世界保健機関（WHO）の『飲料水水質ガイドライン』におけるクロムの指標値は 50 µg/L と定められています。 ここで注意すべき点は、クロム濃度がしばしば総クロムとして表記され、三価クロム（Cr(III)）や六価クロム（Cr(VI)）としてではないことです。 六価クロムは遺伝子材料の変異を引き起こす原因となり、その濃度は三価クロムに比べて著しく低いことが知られています。したがって、飲料水中の六価クロムを監視するには極めて高感度な測定手法が必要です。そのような低濃度を測定するために、DTPA を錯形成剤として用い、外部で水銀膜を修飾したガラス状炭素電極を用いる強力な吸着溶出ボルタンメトリー（AdSV）法が適用できます。

世界保健機関（WHO）の「飲料水水質ガイドライン」における総クロムの指針値は 50 µg/L です。六価クロム（Cr(VI)）は、三価クロム（Cr(III)）よりも毒性が高く、存在量は少ないため、飲料水中の濃度を監視するには堅牢かつ高感度な測定手法が求められます。この目的に対しては、水銀膜で修飾された scTRACE Gold を用いることが可能であり、取り扱いが容易で、安定性にも優れているという特長があります。これにより、飲料水中の六価クロムを正確にモニタリングすることができます。

リチウム鉄リン酸塩（LiFePO4）電池は、安全性と耐久性をユーザーに提供します。ポーラログラフィー法による化学形態解析は、正極材料中のFe(II)およびFe(III)の評価を可能にし、さまざまな試験に役立ちます。

This article describes the coupling of ion chromatography with mass spectrometry (IC-MS) and plasma mass spectrometry (IC-ICP/MS) for the trace analysis of potentially hazardous compounds in the environment.

クロム酸塩はアレルゲンで発癌性があり、非常に有毒な物質です。そのため、厳しく管理下におかなければなりません。これは飲料水、玩具、繊維製品、革製品、その他多くの素材に、様々な濃度で含まれています。メトロームは、インラインサンプル前処理により様々なマトリックスや濃度範囲 (ng/L から mg/L まで) に対応できる、イオンクロマトグラフィーによるCr (VI)測定の様々なメソッドを開発しました。

イオンクロマトグラフィーと誘導結合プラズマ質量分析法（ICP/MS）が結合することにより、特に困難な幾つかの分析も克服できる、高性能な測定システムが完成しました。このシステムにより、例えば、元素組成や酸化状態、化学結合などについて信頼性の高い測定を行うことができます。これらの情報は、医薬品、環境試料や水のサンプル、食料品や飲料水の有毒性を判定するのに必要とされます。

環境分析における分析課題は、年々難しくなっていきます。六価クロム（Cr(VI)）などの特に有毒性のある金属類の分析に加え、多様で一部持続性のある有機フッ素化合物 (トリフルオロ酢酸など) に現在焦点が当てられています。臭素酸塩および過塩素酸塩などの有毒性オキソハライドの分析も、目下の研究課題です。

腐食とは、金属の変質または劣化を伴うプロセスを指します。最も一般的な腐食の例は、金属または合金の劣化です。多くの腐食現象は電気化学的性質を有し、腐食中の金属の表面で起こる少なくとも2つの反応から構成されます。反応のひとつは酸化であり (例えば鉄の分解)、陽極部分反応とも呼ばれます。もう1つは還元反応であり (例えば酸素の還元)、陰極部分反応とも呼ばれます。電気化学反応の製品は、最終製品を形成するために化学的に互いに反応し合います (例えば錆)。

This White Paper presents four different «green» sensors: the scTRACE Gold, screen-printed electrodes, the glassy carbon electrode, and the Bi drop electrode from Metrohm that can be used to determine low concentrations of heavy metals in different sample matrices, such as boiler feed water, drinking water, and sea water.