Panorama MS Raum
360° Panorama des Massenspektrometerraums
Sediment- und Isotopengeologie

Labor-Infrastruktur

The laboratories of the Department for Sediment and Isotope Geologie analyse carbonates, evaporites as well as different types of water and gas samples. We investigate the isotopes and elemental concentrations of C, O, H, Ca, Mg and Sr. For an English version of the analytical specifics and options for analyses of samples and price lists, please contact Dr. S. Riechelmann (sylvia.riechelmann@rub.de).

Die Labore der Arbeitsgruppe Sediment- und Isotopengeologie sind auf die Bearbeitung und Analyse von Karbonaten, Evaporiten, Wässern und Gasen ausgelegt. Die vorhandenen Analysegeräte ermöglichen die Messung verschiedener Isotopensysteme (C, O, H, Ca, Mg, Sr) sowie die Bestimmung der Elementkonzentrationen an diesen Materialien.

Massenspektrometer 

Das Labor für Sediment- und Isotopengeologie verfügt derzeit über 5 Massenspektrometer, darunter ein TIMS TI-Box (Spectromat), ein MC-ICP-MS Neptune (Thermo Fisher Scientific), sowie drei Gasmassenspektrometer - ein IRMS MAT253 (Thermo Fisher Scientific) und zwei IRMS 253plus (Thermo Fisher Scientific). Diverse Peripheriegeräte angeschlossen an die Gasmassenspektrometer ermöglichen die Umwandlung der verschiedenen Materialien in messbares Gas.

TIMS - TI-Box

Das TIMS (Thermal Ionisation Mass Spectrometer) TI-Box (Spectromat) dient zur Analyse der radiogenen Strontium Isotopenverhältnisse (87Sr/86Sr) von Karbonaten, Evaporiten und Wässern. Die benötigte Probenmenge für eine Messung hängt dabei von der Strontium Konzentration des Materials ab. Eine vorherige Bestimmung selbiger ist daher unerlässlich.

MC-ICP-MS Neptune

Auf dem MC-ICP-MS (Multi Collector-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer) Neptune (Thermo Fisher Scientific) werden die Nicht-traditionellen stabilen Isotopensysteme von Calcium und Magnesium von Karbonaten, Evaporiten und Wässern gemessen. Ähnlich wie bei der Analyse auf der TIMS sollte auch für eine Messung der Calcium oder Magnesium Isotopie die Konzentration des Elements im zu analysierenden Material bekannt sein. Die Massen 24, 25, und 26 werden für Magnesium analysiert, die Massen 42, 43, und 44 für Calcium. Unter Anwendung der standard-sample-bracketing technique werden die delta-Werte berechnet.

CF-IRMS MAT253

Das CF-IRMS (Continuous Flow-Isotope Ratio Mass Spectrometer) MAT253 (Thermo Fisher Scientific) ist mit einer GasBenchII und einem ConFloIV (beides Thermo Fisher Scientific) sowie einem Autosampler GC Pal (CTC Analytics) ausgestattet. Mit diesem Massenspektrometer werden hauptsächlich die Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopie von Karbonaten gemessen. Weiterhin wird die Kohlenstoffisotopie von DIC (Dissolved Inorganic Carbon) im Wasser bestimmt.

DI-IRMS 253plus

Das DI-IRMS (Dual Inlet-Isotope Ratio Mass Spectrometer) 253plus (Thermo Fisher Scientific) ist mit einem Kiel IV Carbonate Device verbunden. Dadurch ist es möglich die Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopie geringster Karbonatmengen, wie z.B. einzelne Foraminiferen, Ostrakodenschalen oder Kryocalcite, zu analysieren.

CF-IRMS 253plus

Der neuste Zugang bei den Massenspektrometern der Arbeitsgruppe ist das CF-IRMS (Continuous Flow-Isotope Ratio Mass Spectrometer) 253plus (Thermo Fisher Scientific). Es ist verbunden mit einem ConFloIV sowie einem TC/EA (Temperature Conversion Elemental Analyzer; Thermo Fisher Scientific) für die Analyse der Sauerstoff- und Wasserstoffisotopie von Wasserproben. Weiterhin sind ein Trace GC 1310 (Thermo Fisher Scientific & S+H Analytik) und ein GC IsolinkII (Thermo Fisher Scientific) für die Kohlenstoffisotopen Analyse von den Gasen CO2 und CH4 (höhere Konzentrationen) installiert. Für die Messung der Kohlenstoffisotopie von geringen Mengen Methan (z.B. Atmosphäre mit 1,7 ppm) ist zusätzlich ein PreCon (Thermo Fisher Scientific) angeschlossen.

CAM100
CNC Fräse CAM100

Probenvorbereitungs- und Chemielabore

Für die Probengewinnung von Material aus Gesteinen oder Sedimenten stehen Mörser, Handbohrer und stationäre Bohrmaschinen, wie z.B. die CNC Fräse CAM100, in den Laboren der Arbeitsgruppe zur Verfügung. Die Analysewaagen in den Laboren können für die Einwaage der Proben für Isotopenanalysen oder Bestimmung der Elementkonzentrationen genutzt werden. Die weitere Vorbereitung der Proben für die Analyse der Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffisotopie von Karbonaten, Evaporiten, Wässern und Gasen erfolgt in den Chemielaboren der Arbeitsgruppe.

Im Hauptchemielabor steht weiterhin noch eine ICP-OES (Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer) iCAP 6500 DUO (Thermo Fisher Scientific) für die Analyse der Elementkonzentrationen von Karbonaten, Evaporiten und Wasserproben. Dabei werden die Konzentrationen folgender Elemente bestimmt: Ca, Mg, Sr, Fe, Mn, Ba für Feststoffe; Ca, Mg, Sr, Fe, Mn, Na für Wasserproben mit niedriger Ionenfracht wie z.B. Tropfwasser in Höhlen und Regenwasser.

ICP
ICP-OES iCAP 6500 DUO

Reinraum-Labor

Im staub- und metallfreien Reinraum-Labor findet die Vorbereitung der Proben für die Analyse der Calcium, Magnesium und Strontium Isotopie statt. Das beinhaltet die Einwaage der Proben auf der Analysenwaage im Reinraum, den chemischen Aufschluss der Proben sowie die chemische Trennung des Zielelements von den Matrixelementen. Das kann einerseits mit der traditionellen Kolonnenchemie durchgeführt werden oder unter Verwendung einer prepFAST MC (ESI) Maschine mit entsprechender Kolonne für das Zielelement.

Ansprechpartner für die Labore Sediment- und Isotopengeologie

Laborleitung:

Dr. Sylvia Riechelmann

IA 01/157

Tel.: +49 (0)234 32 25462 oder 25458

Sylvia.Riechelmann@rub.de

Technisches Personal:

Kathrin Krimmler

IA 01/159

Tel.: +49 (0)234 32 25455

Kathrin.Krimmler@rub.de