Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Analytik

Betreuer: PD Dr. Wolfgang Baumann



Mario Baseda Krüger
(e-mail: mario.baseda@web.de )

Bestimmung von Gaskonzentrationen in flüssigen Medien mittels NMR-Spektroskopie: Eine Methode für kinetische und in-situ Studien

Die Bestimmung von Gaskonzentrationen in flüssigen Medien unter Verwendung der NMR-Spektroskopie stellt vor allem in undeuterierten Lösemitteln, aufgrund der ungünstigen Mengenverhältnisse, eine große Herausforderung dar. Eine mögliche Lösung dieses Problems bietet die in dieser Arbeit entwickelten Methode „SelPULCON“. Ein wichtiges Element dieser Methode ist dabei die selektive Anregung des gelösten Gases, wodurch eine quantitative Auswertung des entsprechenden Signals gewährleistet wird. Mit dieser Methode lassen sich jetzt Gaskonzentrationen in statischen und dynamischen Systemen sicher und verlässlich bestimmen. Demonstriert wird dies sowohl anhand gesättigter Wasserstofflösungen in diversen flüssigen Medien, wobei das 95%-Konfidenzintervall eine Unsicherheit von ca. 3% beinhaltet, als auch anhand von Anwendungsbeispielen bei denen während der Reaktion die Wasserstoffkonzentrationen zeitaufgelöst, also in-situ, zur Berechnung von kinetischen Daten, bestimmt wurden.

The determination of gas concentrations in liquid media using NMR-Spectroscopy is a major challenge, particularly in undeuterated solvents, due to the unfavourable proportions. A possible solution to this problem provides the method “SelPULCON”, which was developed in this work. One important element of this method is the selective excitation of the dissolved gas which guarantees for a quantitative analysis. With this method it is now possible to determine gas concentrations in static and dynamic systems in a secure and reliable manner. This is demonstrated by means of saturated solutions of hydrogen in various liquid media, in which the uncertainty is about 3% with a confidence level of 95%, and by means of application examples, at which the hydrogen concentrations were determined time-resolved during the reaction, that means in-situ, for the calculating of kinetic data.