Die Bestimmung des Aschegehalts ist ein wichtiges Verfahren in der analytischen Chemie.
Dabei wird eine Probe mineralisiert, um Spurenstoffe für die anschließende chemische oder optische Analyse vorzukonzentrieren.
Dieses Verfahren wird in erster Linie zur Quantifizierung der Restfeststoffe in Materialien wie Polymeren verwendet.
Es kann jedoch nicht die spezifischen chemischen Bestandteile der Asche identifizieren.
Was ist das Verfahren zur Bestimmung des Aschegehalts? (Die 6 wichtigsten Schritte werden erklärt)
1. Probenvorbereitung und Erhitzung
Das Verfahren beginnt damit, dass die Probe in einen hochwertigen Muffelofen gegeben wird.
Dieser Ofen ist für Materialien ausgelegt, die bis zu 900 Grad Celsius stabil sind, wie z. B. Polymere und Kautschuk.
Die Probe wird erhitzt, um alle organischen Stoffe zu verbrennen, wobei die anorganischen Rückstände oder Asche zurückbleiben.
2. Chemische und physikalische Veränderungen
Während des Veraschungsprozesses werden organische Stoffe in Gase wie Kohlendioxid, Wasserdampf und Stickstoffgas umgewandelt.
Die Mineralien in der Probe wandeln sich in verschiedene Verbindungen wie Sulfate, Phosphate, Chloride und Silikate um.
Diese Umwandlung ist entscheidend für die Anreicherung von Spurenstoffen, die für die weitere Analyse benötigt werden.
3. Berechnung des Aschegehalts
Der Aschegehalt wird berechnet, indem das Gewicht der Probe vor (M(trocken)) und nach (M(Asche)) dem Veraschungsprozess verglichen wird.
Die verwendete Formel lautet: [ \text{Aschegehalt} = \frac{M(\text{Asche})}{M(\text{trocken})} \mal 100% ]
Diese Berechnung liefert den prozentualen Anteil des anorganischen Rückstands in der Probe.
4. Verwendung verschiedener Gefäße
Während des Veraschungsprozesses werden verschiedene Behälter aus Materialien wie Quarz, Pyrex, Porzellan, Stahl und Platin verwendet.
Die Wahl des Behälters hängt von den Eigenschaften der Probe und den Temperaturanforderungen des Ofens ab.
5. Variationen der Methoden
Die Methode zur Aschebestimmung kann je nach Art der Probe variieren.
Parameter wie die Ofentemperatur, die Verweilzeit im Ofen, die Anzahl der Erhitzungsschritte und die Probenvorbereitung werden an die spezifischen Anforderungen der Analyse angepasst.
6. Vergleich mit dem Glühverlust
Die Bestimmung des Aschegehalts ist dem Glühverlustverfahren (LOI) ähnlich.
Allerdings wird Asche in der Regel für organische Materialien wie Brennstoffe und Lebensmittel verwendet, während LOI für anorganische Materialien wie Gestein und verbrannte Asche eingesetzt wird.
Bei beiden Methoden wird die Probe erhitzt, um flüchtige Bestandteile zu entfernen und den verbleibenden anorganischen Anteil zu bestimmen.
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