Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Analytische und Technische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Ralf Zimmermann



Dipl.-Chem. Stefan Otto
(e-mail: stefan.otto2@uni-rostock.de )

Neuartige Anwendungen der Thermodesorptions/Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie mit Elektronenstoßionisation und resonanzverstärkter Multiphotonenionisation zur Charakterisierung von Rohölen und der im Meerwasser gelösten organischen Kohlenstoffraktionen (New application of thermal desorption/pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry with electron-ionization or resonance-enhanced-multi-photon-ionization for characterization of crude oils and dissolved organic carbon fractions in sea water)

Zur gaschromatographischen Untersuchung komplexer Proben wurde ein System entwickelt, dass die Vorteile vieler analytischer Prinzipien vereint, um den analytischen Informationsgehalt zu erweitern. Die Charakterisierung von komplexen Proben, wie Rohöl oder gelöstes organisches Material im Meerwasser, gelingt durch eine universelle Detektion (Elektronenstoßionisation-Quadrupol-Massenspektrometrie) sowie einem aromatischen Fingerabdruck (Resonanzverstärktemultiphotonionisation-Flugzeit-Massenspektrometrie) in einem Messzyklus. Der Nachweis von alkylierten und unalkylierten polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) zusammen mit den polyzyklischen schwefelhaltigen Heterozyklen ist möglich. Die schwefelhaltigen Verbindungen spielen dabei eine wichtige Rolle bei der Aufarbeitungseffizienz von Erdöl. Die PAK sind zudem Umweltschadstoffe und kommen oft assoziiert mit dem organisch gelösten Material im Meer vor. Deren Verteilung korreliert wiederum mit dem Schiffsverkehr, als mögliche anthropogene Quelle.

Die Charakterisierung vom terrestrisch gelösten organischen Material (z.B. Lignin) im Ostseewasser ist eine weitere Anwendung. Hier werden der Einfluss der Salinität und ein möglicher mikrobieller Abbau betrachtet.

A novel analytical system for gas-chromatographic investigation of complex samples has been developed, that combines the advantages of several analytical principles to enhance the analytical information. It enables the characterization of samples (e.g. crude oil, dissolved organic matter) by a universal (electron ionization quadrupole MS) as well as an aromatic fingerprint (resonance-enhanced-multi-photon-ionization time-of-flight MS) in one measurement cycle. Detection of unalkylated and alkylated polycylic aromatic hydrocarbons together with polycylic aromatic sulfur containing heterocyclics is considerably enhanced by the system. Information about the content of sulfur containing compounds plays a significant role for the increase of efficiency in the processing of petroleum.

Polycyclic aromatic hydrocarbons, as a part of dissolved organic matter, are environmental pollutants of the marine compartment. Their concentration profiles correspond to the ship traffic as a known anthropogenic source.

Another application is the characterization terrestrial dissolved organic matter (e.g. lignin). The study is focused on specific lignin target molecules and reflects the influence of salinity and microbial activity.