Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Teststreifen zum Nachweis von Schwermetallen

09.01.2006


Fixieren durch Filtrieren


Viele Schwermetalle sind Umweltgifte oder toxisch für den Menschen. Entsprechend niedrig sind die gesetzlichen Grenzwerte für Trinkwasser oder Abwässer. Für eine schnelle Analytik vor Ort sowie für Routinekontrollen der Wasserqualität ist eine rasche, kostengünstige Methodik gefragt, die ohne aufwändige Geräte auskommt. Ideal sind Teststreifen, die einfach eingetaucht werden und durch einen Farbumschlag anzeigen, ob ein Schwermetalle und wenn ja, wieviel davon vorhanden ist. Bisher verwendete kommerzielle Teststreifen sind jedoch nicht zuverlässig und empfindlich genug. Japanische Wissenschaftler haben nun eine neue Generation von Teststreifen entwickelt, die den hohen Anforderungen Stand halten. Ihr Geheimnis sind Farbstoff-Nanokristalle, die durch simples Filtrieren auf einem Membranfilter fixiert werden.

Eines der Hauptprobleme gängiger Schwermetall-Teststreifen ist, dass die Reagentien ausgewaschen werden können, was ihre Leistungsfähigkeit erheblich beeinträchtigt. Ein wirklich zufriedenstellendes Verfahren zur Farbstofffixierung gab es bisher nicht. Das Forscherteam um Toshishige M. Suzuki hat nun eine ganz einfache Methode gefunden, wie sich schwermetallspezifische Farbreagentien auf den Teststreifen so gut fixieren lassen, dass sie weder von der Probenlösung ausgewaschen noch abgerieben werden können. So gelang es ihnen, Teststreifen herzustellen, die spezifisch auf zweiwertiges Zink, Quecksilber oder Eisen ansprechen.


Das Farbreagens muss zunächst in die Form von nanoskopischen Partikeln gebracht werden. Dazu wird der Farbstoff in einem organischen Lösungsmittel gelöst und unter starkem Rühren in Wasser eingespritzt. Da der Farbstoff nicht wasserlöslich ist, kristallisiert er aus - unter diesen Bedingungen als Nanokristalle, die feinst verteilt in der Lösung vorliegen. Beim Filtrieren durch eine Cellulosemembran bleiben 99.5% der Nanopartikel als feine, dichte, gleichmäßige Schicht auf der Membranoberfläche haften. Dass sich die Farbstoffmenge so genau kontrollieren lässt, ist eine wichtige Voraussetzung für Teststreifen, die reproduzierbare Ergebnisse liefern sollen. Aufgrund der gleichmäßigen Schicht des Farbreagens ist die Empfindlichkeit der Streifen sehr hoch. So ließen sich Zinkionen durch Eintauchen der Teststreifen bis zu einer Konzentration von 65 ppb (parts per billion = 1 Teilchen auf eine Milliarde) nachweisen. Noch niedrigere Nachweisgrenzen werden erreicht, wenn das Schwermetall angereichert wird, indem größere Mengen der Probenlösung durch die Farbreagens-beschichtete Membran filtriert werden.

Die neue Methode zur Teststreifen-Herstellung ist auf eine Vielzahl wasserunlöslicher Farbreagentien anwendbar, sodass eine große Familie metallspezifischer Teststreifen entwickelt werden könnte.

Autor: Toshishige M. Suzuki, AIST Tohoku (Japan), http://unit.aist.go.jp/lmc/english/staff/staff_01.htm

Angewandte Chemie: Presseinfo 01/2006

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://unit.aist.go.jp/lmc/english/staff/staff_01.htm
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Farbreagentien Schicht Schwermetall Teststreifen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics