Analytiklabor

Das chemische Labor der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie

Im chemischen Labor der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie werden kontinuierlich umfangreiche chemische Analysen im Rahmen unterschiedlichster Projekte durchgeführt. Hierbei kommt modernes Laborequipment wie z.B. ein Gaschromatograph (GC), ein Hochdruckflüssigkeitschromatograph (HPLC), ein leistungsstarker Analysator zur simultanen Analyse von Gesamtkohlenstoff (TC), anorganischem Kohlenstoff (TIC) sowie Gesamtstickstoff (TN) in wässrigen Proben plus des TC-Gehaltes in Feststoffproben, ein Aufschluss und Destilliersystem zur Bestimmung des Gesamtstickstoffs und des Ammoniumstickstoffs sowohl wässriger als auch fester Proben mittels Kjeldahlmethode zum  Einsatz. Darüber hinaus wird die Laborgeräteausstattung kontinuierlich erweitert und parallel hierzu werden neue Methoden zur chemischen Analyse verschiedenster Parameter wie flüchtige Fettsäuren, Zucker, Alkohole, Makro- und Mikronährstoffe, Schwermetalle etc. (weiter-)entwickelt. Als aktuellste Neuentwicklung wurden verschiedene Methoden zur Bestimmung relevanter chemischer Elemente entwickelt, die zum Verständnis und zur Beurteilung der Nährstoff- und Spurenelementversorgung verschiedenster Fermentationsvorgänge von Bedeutung sind. Inzwischen kann die Konzentration eines Großteils der für die Arbeiten der Landesanstalt interessanten Elemente wie z.B.: Phosphor (P), Kalium (K), Magnesium (Mg), Natrium (Na), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Mangan (Mn), Kupfer (Cu) und Zink (Zn) aus flüssigen und festen Proben bestimmt werden. Je nach Fragestellung ist es auch möglich z.B. nur die Schwermetallgehalte wie z.B. Blei und Cadmium von Proben zu analysieren. Alle Analyseergebnisse führen zum besseren Verständnis prozessbiologischer Fermentationsvorgänge bei Silierungsvorgängen, zur Optimierung der Biogasproduktion und/oder zur biologischen Produktion von Plattformchemikalien im Rahmen unterschiedlichster Projekte. Ein Überblick über ausgewählte Analysen gibt nachfolgende Tabelle.



Parameter
Methode und Gerät(e)
Beschreibung

leichtflüchtige Fettsäuren

Kapillar-Gaschromatographie (GC) - GC der Firma Varian (Typ: CP-3800) mit FID-Detektor und Kapillarsäule CP 7777 der Firma Varian (50m Länge, 0,32 µm Durchmesser, 0,25mm Belegung

Qualifizierung und Quantifizierung niederer Carbonsäuren aus Flüssig- und Feststoffproben; z.B.: Essig-, Propion-, n- und iso-Butter-, n- und iso-Valerian-, Capronsäure

Alkohole,
Zucker

Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) - Gerät der Firma Bischoff mit RI-Detektor und a. BioRad Aminex HPLC Säule HPX-87H (7.8 x300mm; part. Size: 5.0µm) und BioRad–Vorsäule HPX – 87H b. Hyperchrome-HPLC Säule Repro-Gel Ca (300 x 8.0mm; part. Size: 9.0µm)

Qualifizierung und Quantifizierung verschiedener Säuren, Zucker und Alkohole; z.B.: DL-Milchsäure, Saccharose, Fruktose, Glucose, Ethanol, 1,2-Propandiol und Mannitol

TC / TN

 

Thermo-katalytische Hochtemperaturoxidation mit multi N/C 2100 S der Firma Analytik Jena

Quantifizierung des anorganischen Kohlenstoffgehaltes sowie des gesamten Kohlen- und Stickstoffgehaltes flüssiger Proben; Quantifizierung des gesamten Kohlenstoffgehaltes von Feststoffen

ICP-MS

Massenspektrometrie - ICP-MS NexION 2000 der Firma Perkin Elmer

Physikalische Standardmethode zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Elementgehalten. Anorganische Elementanalytik zur massenspektrometrischen Spurenanalyse von z.B. Schwermetallen und Mikronährstoffen

CSB
(Chemischer Sauerstoff-
bedarf)

Photometrie -
Küvettentest LCK 014, 514 von Dr. Lange, Thermostat LT 200 – Hach Lange; LASA 20 – Sensor Array Photometer von Dr. Lange

Kenngröße für den Grad organischer Belastung einer Flüssigkeit, ermittelt nach einem genormten Verfahren.

FOS / TAC

Titration mit tiamo 1.2, Titrando und Sample processor der Fa. Metrohm

Parameter zur Bestimmung des Verhältnisses der flüchtigen, organischen Säuren (FOS) zum Säurebindungsvermögen der Probe (TAC)

NH4-N
(Ammonium-Stickstoff)
NH4+
(Ammonium)

Destillation und Titration mit Vapodest 50s der Firma Gerhardt

Ammoniak (NH3) und Ammonium (NH4+) stehen im Gleichgewicht (NH3+H2OóNH4++OH-). Sie werden bei der Analyse (Destillation mit anschließender Titration) zusammen erfasst. Das Ergebnis kann als Ammoniumkonzentration oder - nur auf den Stickstoff bezogen - als Ammonium-Stickstoff angegeben werden

TKN
(Kjeldahl-Stickstoff)

Säureaufschluß mit Aufschlussblock der Firma Gerhardt mit Turbosog sowie
anschließende Destillation und Titration mit Vapodest 50s der Firma Gerhardt

Summe aus organisch gebundenem Stickstoff und NH4-N als Maß für den nicht oxidierten Stickstoff. Im Unterschied zur TN-Bestimmung (s.u.) wird mit dieser Methode der Stickstoff aus Nitrit- und Nitratverbindungen nicht erfasst