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Thomas Vogt
Thomas Vogt

Dr. rer. nat. Thomas Vogt

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Atomspektrometrie | Elementanalytik
Strahlenschutzbeauftragter

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Fakultät für Chemie, Physik und Biowissenschaften
Institut für Analytische Chemie

Clemens-Winkler-Bau
Raum 6
Leipziger Straße 29
D-09599 Freiberg

+49 3731 39-2335
thomas [dot] vogt [at] chemie [dot] tu-freiberg [dot] de

Lehre

Grundlagen der Analytischen Chemie 

Grundlagenpraktikum mit dazugehörigen Übungen für 2. Semester Chemie (BCH/DCH) bzw. Geoökologie (BGÖK) im Sommersemester und für 3. Semester Angewandte Naturwissenschaften (BNAT) bzw. Geologie/Mineralogie (BGM) im Wintersemester.

Einschreibung, Informationen und Downloads zur Lehrveranstaltung finden Sie im OPAL-Kurs unter folgendem Link: Analytische Chemie - Grundlagen (OPAL)

Moderne Aspekte der Analytischen Chemie

Fortgeschrittenes Praktikum mit aktuellen Forschunginhalten für Masterstudent:innen der Studiengänge Chemie und Angewandte Naturwissenschaften.

Einschreibung, Informationen und Downloads zur Lehrveranstaltung finden Sie im OPAL-Kurs unter folgendem Link: Moderne Aspekte der Analytischen Chemie (OPAL)

Sulfur and Oxgen species, time resolved via ETV-ICP-OES
Thomas Vogt
Sulfur and Oxgen species, time resolved signals via ETV-ICP-OES

Forschung

Feststoffanalytik mittels elektrothermischer Verdampfung (ETV) als Probenzufuhrsystem für die Atomemissions- (ICP-OES) bzw. Massenspektrometrie mit induktiv gekoppelten Plasma (ICP-MS)

Die elektrothermische Verdampfung ermöglicht es Feststoffe mittels ICP-OES und -MS direkt zu analysieren. Die ETV ersetzt hierbei das Zerstäubersystem der klassischen Flüssig-Probenzufuhr. Während bei letzterer ein Aerosol aus feinen Tröpfchen der Lösung erzeugt wird, produziert die ETV ein festes Aerosol direkt aus dem thermisch zersetzten Feststoff. So sind der hohe dynamische Bereich (Messung von Spurenelementen neben Hauptbestandteilen möglich) und die gute Nachweisstärke der etablierten Techniken mit den Vorteilen einer direkten Feststoffanalytik, wie verbesserte Nachweisgrenzen sowie schnelle und einfache Probenpräparation, kombinierbar.
Durch die Einleitung eines halogenierenden Reaktionsgases in den ETV-Ofen ist es möglich auch schwierig in Lösung zu bringende Matrizes wie Carbide, Oxide und Kohlenstoffverbindungen thermisch zu zersetzen und mittels ICP-OES bzw. –MS zu analysieren. Die hierbei genutzten Reaktionsgase variieren in Hinblick auf eine optimale Verdampfung der Probe und die vollständige Freisetzung der analytisch relevanten Elemente.
Die Kopplung der ETV an die ICP OES stellt ein geschlossenes, gasdichtes System dar, was im Gegensatz zur klassischen Flüssiganalytik die direkte Bestimmung von Sauerstoff in Feststoffproben mit dieser Technik ermöglicht.
Zusätzlich zu den Elementgesamtgehalten, liefert die ETV durch die kontinuierliche direkte Messung der Ofentemperatur über ein internes Pyrometer Informationen über die Freisetzungstemperaturen und - verläufe der jeweiligen Elemente. Daraus lassen sich beispielsweise Voraussagen zum Verhalten von Einsatzstoffen in Prozessen treffen.
Einige Elemente zeigen mehrere Freisetzungsstufen, was durch die Nutzung spezieller ETV-Temperaturprogramme eine Zuordnung zu Verbindungen und Spezies ermöglicht. So lässt sich mittels ETV-ICP-OES beispielsweise in Kohlen pyritischer von nichtpyritischen Schwefel und organisch gebundener von anorganisch gebundenen Sauerstoff unterscheiden und mit entsprechenden Kalibrationsmaterialen quantifizieren.

oxygen and sulfur transient signals
Thomas Vogt
Identifizierung problematischer Prozessproben anhand von Schwefel und Sauerstoff mittels ETV-ICP-OES

Schwerpunkte:

  • Analytik von Kohle und Sekundärbrennstoffen (z.B. Biomasse, Klärschlamm)
    • Entwicklung von prozessbegleitenden Analysenmethoden für die Bestimmung von verbrennungs- und emissionsrelevanten Haupt- Neben- und Spurenelementen in Einsatzstoffen
    • Elementspeziation und Fraktionierung in Energierohstoffen
    • Beitrag zur Strukturaufklärung von Kohle
  • Materialanalytik
    • Spurenanalytik in schwer aufschließbaren Matrizes (z.B. Keramiken, Graphite und Oxide)
    • Direkte Charakterisierung von Gläsern bzw. Glasfragmenten unter forensischer Betrachtung
  • Precision Farming
    • Entwicklung von ortsaufgelösten Analysemethoden zur Bewertung von landwirtschaftlich genutzten Flächen

Publikationen

https://orcid.org/0000-0002-1115-3286

  1. Hommel, C.; Laabs, M.; Vogt,T.; Vogt, C.; Guhl, S.; Meyer, B. (2022) Continuous measurement of K and S release by means of ETV-ICP OES for high-temperature coal conversion processes. Fuel 316: 123292, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.123292
  2. Hommel, C.; Hassler, J.; Matschat, R.; Vogt, T.; Detcheva, K.; Recknagel, S. (2021) A fast and robust direct solid sampling method for the determination of 27 trace, main and minor elements in soda-lime glass based on ETV-ICP OES and using a gaseous halogenating modifier. J. Anal. At. Spectrom. 36: 1683-1693, https://doi.org/10.1039/D1JA00081K
  3. Detcheva, A. K.; Hassler J., Petkova Ivanova, L.; Hommel, C.; Vogt, T. (2019) ETV-ICP-OES Determination of Essential, Non-essential and Toxic Elements in Seven Bulgarian Herbs. https://doi.org/10.7546/CRABS.2019.04.05
  4. Vogt, D.; Vogt, T.; Otto, M. in Stoffliche Nutzung von Braunkohle, (Hrsg.: S. Krzack, H. Gutte, B.
    Meyer), Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg, 2018, 86–100. https://doi.org/10.1007/978-3-662-46251-5
  5. Bacquart, T., Hassler, J., Vogt, T. et al. ETV-ICP-OES: a useful technique for homogeneity study of trace element in metals—application to the homogeneity study of 23 elements in electrolytic copper. Accred Qual Assur 22, 125–139 (2017), https://doi.org/10.1007/s00769-017-1254-z
  6. Vogt, D.; Vogt, T.; Wolf, B.; Otto, M. (2016) Direct determination of organic and inorganic oxygen in coals from the Argonne Premium sample program by solid sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Fuel 196:185–194, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.01.043
  7. Vogt, T.; Bauer, D.; Nennstiel, D.; Otto, M. (2015) Solid-Sampling Electrothermal Vaporization Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry for Direct Determination of Total Oxygen in Coal. Analytical Chemistry 87(20):10414–10420, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b02530
  8. Vogt, T.; Bauer, D.; Neuroth, M.; Otto, M. (2015) Quantitative multi-element analysis of Argonne Premium Coal samples by ETV-ICP OES – A highly efficient direct analytical technique for inorganics in coal. Fuel 152:96–102, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.12.057
  9. Bauer, D.; Vogt T.; Klinger, M.; Masset, P.J.; Otto, M. (2014) Direct determination of sulfur species in coals from the Argonne Premium Sample Program by solid sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Analytical Chemistry 86(20):10380–10388, https://doi.org/10.1021/ac502823e
  10. Bauer, D.; Vogt T.; Lehmann, F.; Otto, M. (2014) Direkte Schwefelbestimmung in Kohle mittels elektrothermischer Verdampfung gekoppelt mit Atomemissionsspektrometrie. Chemie Ingenieur Technik 86(10):1806–1811, https://doi.org/10.1002/cite.201400020
  11. Otto, M.; Rathsack, P.; Bauer, D.; Vogt, T.; Zuber, J.; Kroll, M. (2016) Mehrdimensionale chemische Analysen. Glanzlichter der Forschung, ACAMONTA - Zeitschrift für Freunde und Förderer der TUBAF 22
  12. Wolf, B.; Vogt, T.; Bauer, D.; Neuroth, M.; Otto, M. (2016) Die ETV-ICP OES als schnelle Multielementanalyse im Methodenvergleich. labor&more 1/2016
  13. Vogt, T.; Tesch, S.; Otto, M.; Hassler, J.; (2012) Trace analysis in silicon. Electrothermal vaporization for direct solid analysis. GIT Labor-Fachz. 56(8):588-590