Umweltanalytik - Luft

Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Standards
Unsere Atemluft

Durchschnittlich strömen etwa 300.000 m3 Luft durch die Atemwege eines Menschen im Laufe seines Lebens. So gelangen Verunreinigungen direkt in unsere Lunge. Internationale Normen sind ein wichtiger Weg, um die Luftqualität der Innenluft und auch der Außenluft zu kontrollieren.
Metrohm-Geräte und -Applikationen erfüllen zahlreiche Anforderungen internationaler Normen für die Luftanalytik (wie z. B. ISO, ASTM, DIN).

Werfen Sie einen Blick auf unsere normenkonformen Methoden!

Luftqualität: nur wenige Städte erfüllen die WHO-Richtwerte

Traffic and smog
Luftverschmutzung zeichnet einen Großteil der Städte in der Welt aus

Die gute Nachricht ist, dass immer mehr Städte die Wichtigkeit von sauberer Luft erkennen und die Überwachungsdichte erhöhen. Die schlechte Nachricht ist, dass die in den Luftqualitätsrichtlinien der WHO vorgegebenen Grenzwerte für gesundheitsschädliche Verunreinigungen in den meisten großen Städten weit überschritten werden. Mit MARGA bietet Metrohm eine semikontinuierliche Überwachung der wichtigsten Schadstoffe in der Luft an: Feinstaubpartikel (PM, particulate matter), Stickstoffdioxid (NO2) und Schwefeldioxid (SO2).

Mehr über MARGA erfahren Sie hier!

Saccharidmarker in Luftfilterproben

Bonfire
Filtermethoden für Feinstaubmessungen nach DIN EN 12341

Der in der Luft enthaltene Feinstaub wird auf Filtern gesammelt. Im Anschluss an die Filterprobenextraktion wird der Extrakt ionenchromatographisch (IC) oder voltammetrisch (VA) analysiert.

Saccharidmarker sind Hinweise für Biomasseverbrennungen und biologische Prozesse

Die Anhydrozucker Levoglucosan, Mannosan und Galactosan entstehen bei der Verbrennung von Cellulose und Hemicellulose. Sie fungieren als Marker für die Verbrennung von Biomasse. Dagegen sind die Zuckeralkohole Arabitol und Mannitol Markersubstanzen für biogene Prozesse. (z. B. Mannitol, wenn Pilze Sporen in die Luft schleudern). Die Konzentrationsprofile dieser Saccharidmarker erlauben somit, Hinweise auf Aerosolquellen zu erhalten.
Mittels IC lassen sich mehrere Marker auf einmal bestimmen

Nach der ionenchromatographischen Trennung werden die Saccharidmarker mittels der gepulsten amperometrischen Detektion (IC-PAD-Methode) bis in den unteren ng/m3-Bereich bestimmt. Diese Methode benötigt keine Derivatisierung, ist leicht automatisierbar und eignet sich für den Routineeinsatz bei größeren Probenserien.

Semikontinuierliche Analyse von Ionen in Aerosolen mittels PILS-IC und PILS-IC-VA

Factory chimneys
Kontinuierlich, höhere Präzision und ohne Probenvorbereitung: PILS

Der Particle Into Liquid Sampler (PILS) ermöglicht eine kontinuierliche Probennahme. Je nach vebundenem Analysengerät sind semikontinuierliche Messungen alle 15 (IC) oder 30 (VA) Minuten möglich. Diese hohe Zeitauflösung erlaubt es, Veränderungen in der Aerosolzusammensetzung mit meteorologischen Daten zu korrelieren. Des Weiteren entfallen die aufwendige und fehleranfällige manuelle Probenvorbereitung sowie die lästige Probenaufbewahrung.

PILS – Particle Into Liquid Sampler

Im Particle Into Liquid Sampler (PILS) treffen die Ionen im Aerosol auf eine übersättigte Wasserdampfphase. Sie wachsen zu Tröpfchen an und werden kontinuierlich dem/den Analysengerät(en) zugeleitet.

Bestimmung von Cadmium, Blei, Zink, Kupfer, Nickel, Cobalt in Aerosolen mittels PILS-VA

Die Kombination des PILS-Aerosolsamplers mit dem 797 VA Computrace erlaubt die semikontinuierliche Bestimmung verschiedener Schwermetalle (Cd, Pb, Zn, Cu, Ni, Co etc.) im Feinstaub. Die hohe zeitliche Auflösung erfasst auch geringste Änderungen in der chemischen Zusammensetzung.

Gleichzeitige Kopplung zur Ionenchromatographie und Voltammetrie

Bei der PILS-IC-VA werden die in Lösung gebrachten Partikel in drei Strömen einem Zweikanal-Ionenchromatographen zur Anionen- und Kationenbestimmung und einem voltammetrischen Messstand zur Bestimmung der Schwermetallionen zugeführt.

Air measurements
Kopplung von PILS an VA

Semikontinuierliche voltammetrische Bestimmung von Schwermetallkonzentrationen (Cd, Pb, und Cu) in Luftproben. Metallkonzentrationen steigen über mehrere Tage stetig an, bis der Regen einsetzt.
PILS
Kopplung von PILS an Ionenchromatographie (IC) und Voltammetrie (VA)

Semikontinuierliche IC-Bestimmung der Anionen- und Kationenkonzentrationen (unten) sowie VA-Bestimmung der Schwermetallkonzentrationen (oben) in Luftproben aus Herisau (CH). Zur Simulation von Kontaminationsereignissen wurden Wunderkerzen, die zuvor in Schwermetall-salzlösungen getaucht wurden, abgebrannt.

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Weitere Applikationen

MARGA system

Gleichzeitige Überwachung von Gasen und Aerosolen – MARGA

Zusätzlich zur Bestimmung der Ionenzusammensetzung in Aerosolen analysiert das MARGA-System (Monitor for AeRosols & Gases in Ambient Air) die Zusammensetzung der wasserlöslichen Gasphase. Ein MARGA-System liefert im Stundenrhythmus exakte Ergebnisse.
Da das System tagelang arbeiten kann, ohne neue Lösungen nachzufüllen, eignet sich MARGA optimal für den Feldeinsatz in entlegenen Regionen.

Applikation finden MARGA Produkt Informationen Process Analytics Applications
Female Lab worker with PGSTAT128N

Vom Treibhausgas zur Kohlenstoffquelle

Ein weltweites Ziel ist die Senkung der Konzentration von CO2 in der Atmosphäre. Ein vielversprechender Ansatz verfolgt das Ziel, dieses CO2 als Rohstoffquelle zu nutzen, etwa zur Synthese von Kraft- oder Chemierohstoffen. Das Prinzip ist eine formale Umkehrung der Verbrennung gemäß dem Vorbild der Photosynthese. Dabei wird CO2 durch den elektrischen Gleichstrom in der Anwesenheit verschiedener Katalysatoren zu reaktionsfähigem Kohlenmonoxid oder Methanol reduziert.
Der Potentiostat/Galvanostat PGSTAT 302N erlaubt es, die Reaktionen, die an den Katalysatoroberflächen ablaufen, zu verfolgen und liefert damit ein unverzichtbares Werkzeug für die Optimierung der Katalysatoren.

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Testimonial: Institut für Tropische und Marine Meteorologie

"„MARGA zeichnet sich durch die Fähigkeit zur automatisierten Datenaufnahme sowie Berechnung und Speicherung von Ergebnissen aus. Immer wenn Probleme auftauchen, erhalten wir rechtzeitig professionelle Unterstützung.“ "

Am Institut für Tropische und Marine Meteorologie in Südchina wird der Einfluss von Aerosolen und Gasen auf das Klima und die Luftqualität im Perlflussdelta untersucht. Dazu wird das MARGA-System von Metrohm Applikon eingesetzt.