TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Miessner, H. A1 - Koch, B. A1 - Hübert, Thomas T1 - Detection of microbial volatile organic compounds (MVOCs) by ion-mobility spectrometry JF - Analytical and bioanalytical chemistry N2 - Traces of microbial volatile organic compounds (MVOCs) in air can indicate the presence of growth of moulds in the indoor environment. Ion-mobility spectrometry is a very promising method for detection of these MVOCs, because of its high sensitivity. For development of an in-situ method for detection of MVOCs, a portable ion-mobility spectrometer (IMS) was used and test gases of 14 MVOCs and their respective mixtures were investigated. IMS spectra were recorded as a function of concentration of MVOCs in air. Drift time and mobility of reactant ions formed in positive polarity mode were determined and correlated with the mass-to-charge ratio (m/z) of the MVOCs investigated. The estimated detection limit has a specific value for each MVOC and is in the range 3 to 96 µg m-3 (1 to 52 ppbV). Indoor trials show that IMS can indicate hidden mould growth. KW - Trace gas analysis KW - MVOCs KW - Ion-mobility spectrometry KW - Mould detection PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1007/s00216-009-3147-4 SN - 1618-2642 SN - 1618-2650 VL - 395 IS - 7 SP - 2313 EP - 2323 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-20082 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hübert, Thomas A1 - Rondeshagen, D. T1 - Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie hilft bei der Kontrolle von Gewürzen JF - Labor-Praxis PY - 2014 UR - https://www.laborpraxis.vogel.de/analytik/spektroskopie-und-photometrie/articles/438502/ SN - 0344-1733 SN - 1610-8256 SP - 1 EP - 11(?) PB - Vogel CY - Würzburg AN - OPUS4-30922 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hübert, Thomas A1 - Lorek, A. A1 - Wernecke, R. T1 - HUMItrace-Sensorsystem mit neuartigen planaren Spurenfeuchtesensoren T2 - Temperatur 2013 - Verfahren und Geräte in der Temperatur- und Feuchtemesstechnik N2 - Es wird ein Sensorsystem (HUMItrace III) zur Spurenfeuchtebestimmung in der Prozessmesstechnik vorgestellt. Die Bestimmung der Spurenfeuchte erfolgt mit neuentwickelten planaren Sensoren (HUMItrace-Sensoren) nach dem coulometrischen Messprinzip im Frostpunkttemperaturbereich von -80 °C bis -30 °C mit der Kalibriereinrichtung THG11 durch Mischen von trockenen und befeuchteten Teilgasströmen kalibriert. Die Gasfeuchte von Luft kann in diesem Bereich mit den HUMItrace-Sensoren mit einer erweiterten Unsicherheit von 2 K bestimmt werden. Die Sensoren können aber auch zur Gasfeuchtemessung in Wasserstoff, Stickstoff und Distickstoffmonoxid eingesetzt werden. Eine weitere Kalibriereinrichtung, THG-P12, generiert Prüfgase nach der Permeationsmethode; sie kann in das HUMItrace III Sensorsystem implementiert und zur vor-Ort-Kalibrierung der HUMItrace-Sensoren nach dem Standardadditionsverfahren genutzt werden. T2 - Temperatur 2013 - Verfahren und Geräte in der Temperatur- und Feuchtemesstechnik CY - Berlin, Germany DA - 05.06.2013 PY - 2013 SN - 3-9810021-8-0 SP - 257 EP - 262 AN - OPUS4-28732 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hübert, Thomas A1 - Lorek, A. A1 - Wernecke, R. T1 - New planar trace humidity sensor T2 - IMCS 2012 - 14th International meeting on chemical sensors N2 - A new planar sensor element for continuous coulometric trace humidity measurements in industrial gases has been developed. In order to ensure precise measurements a calibration facility including a precision dew point hygrometer as a reference device was developed. The sensor can measure the humidity in the frost point temperature range of -20 °C to -80 °C and has an expanded uncertainty of 2 K, a fast reaction time and a settling time of the entire system from 15 to 30 min. T2 - IMCS 2012 - 14th International meeting on chemical sensors CY - Nuremberg, Germany DA - 2012-05-20 KW - Trace humidity KW - Coulometric principle KW - HUMITRACE sensor KW - Humidity measurement PY - 2012 SN - 978-3-9813484-2-2 DO - https://doi.org/10.5162/IMCS2012/3.4.2 SP - 294 EP - 297 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-27570 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hübert, Thomas A1 - Koch, B. A1 - Ritter, U. A1 - Stephan, Ina T1 - Investigation of gaseous metabolites from moulds by ion mobility spectrometry (IMS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) JF - International journal for ion mobility spectrometry N2 - The metabolism of moulds results in the formation of various microbial volatile organic compounds (MVOCs). These substances can be used as an indicator for the presence of moulds in the indoor environment. Three different mould strains were cultivated on culture media and IMS spectra of gaseous mould metabolites were recorded using a portable mini system with a tritium source and a 5 cm drift cell. The headspace spectra are characteristic for mould species and their age. Typical gaseous components of the metabolites were identified and compared with results obtained from gas chromatography using a mass spectrometer detector. It was observed that the MVOCs formation depends on mould species and their growing stage with a maximum of MVOCs emission occurring during the first 10 days. These preliminary results show that IMS can be applied to detect MVOCs in indoor environment and indicate hidden mould growth. KW - Mould detection KW - MVOC KW - Biochemical sensor system KW - Ion mobility spectrometry KW - IMS KW - Gas chromatography KW - Mass spectrometry KW - Principal component analysis PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1007/s12127-009-0035-8 SN - 1435-6163 VL - 13 IS - 1 SP - 17 EP - 24 PB - Springer CY - Berlin; Heidelberg AN - OPUS4-21234 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Detjens, Marc A1 - Hübert, Thomas T1 - Messunsicherheit coulometrischer Spurenfeuchtesensoren N2 - Die Spurenfeuchte von technischen Gasen kann zuverlässig mit coulometrischen Feuchtesensoren bestimmt werden. Das Prinzip dieser Sensoren basiert auf der Absorption von Wasser in einer hygroskopischen Schicht und anschließenderelektrolytischer Zersetzung. Die Kalibrierung der Sensoren erfolgte mit einem Spurenfeuchtegenerator bei Frostpunkttemperaturen kleiner als -30 °C bzw. einem Volumenanteil kleiner als 376 µL·L-1. Die generierte Feuchte wurde zusätzlich zu den coulometrischen Sensoren mit einem Taupunktspiegelhygrometer, welches als Referenz diente, gemessen. Zwischen dem coulometrischen Sensorsignal und der gemessenen Referenzfeuchte wurde eine empirische nichtlinare Funktion gefunden. Die resultierende Kalibrierungsfunktion, die aus zwei Parametern besteht, wurde hinsichtlich ihrer Messunsicherheit bewertet. Zusätzlich erfolgt die Überprüfung der Kalibrierparameter mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA). Die ANOVA zeigte, dass eine gemittelte Funktion für die Feuchtigkeitbestimmung in Stickstoff, Helium und synthetischer Luft für mehrere Sensoren angewendet werden kann. Mit coulmetrischen Sensoren ist es möglich, die Spurenfeuchte in technischen Gasen mit einer erweitereten Unsicherheit hinsichtlich der Frostpunkttemperatur kleiner als 2,1 K zu ermitteln. T2 - 8. VDI-Fachtagung Messunsicherheit CY - Erfurt, Germany DA - 15.11.2017 KW - Spurenfeuchte KW - Messunsicherheit KW - Gasfeuchte PY - 2017 AN - OPUS4-43238 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Detjens, Marc A1 - Banach, Ulrich A1 - Hübert, Thomas T1 - Measurement uncertainty of coulometric trace humidity sensors JF - tm - Technisches Messen N2 - Especially trace amounts of water vapour in gases can be reliably determined by coulometric trace humidity sensors. The principle of these sensors is based on water vapour absorption in a hygroscopic layer and its subsequent electrolytic decomposition. The calibration of sensors was performed in the humidity range, expressed as frost point temperature, from −30°C to −80°C . This range is equivalent to volume fractions smaller than 376 µL·L−1. Generated humidity was measured with coulometric sensors and a chilled dew point hygrometer that was used as reference. An empirical non-linear function was found between sensor signal and measured reference humidity. This function consists of two parameters with a measurement uncertainty. Both calibration parameters were checked by means of one-way analysis of variance. It showed that gas specific function can be used for humidity measurement in nitrogen, hydrogen, dinitrogen monoxide, compressed and synthetic air. It is possible to determine trace humidity in all tested gases with an expanded uncertainty less than 2.1 K (coverage factor k=2 ) regarding frost point temperature. KW - Trace humidity KW - Coulometric sensor KW - Measurement uncertainty KW - ANOVA PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2018-0031 SN - 0171-8096 VL - 85 IS - 12 SP - 746 EP - 753 PB - De Gruyter CY - Oldenbourg AN - OPUS4-45959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Banach, Ulrich A1 - Hübert, Thomas A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Development of a gas standard generator N2 - Pollution through emission of toxic gases is an increasing problem for the environment. It affects similarly agricultural, industrial and urban areas. In future, environmental emissions in ambient air must be monitored at even lower concentrations as nowadays. One environmental relevant compound is ammonia and its conversion product ammonium that have strong negative impact on human health and ecosystems. Most ammonia measurements in ambient air are performed in the range below 1000 nmol·mol-1 and thus there is a need for reliable traceable ammonia gas standards and in addition in situ analytical procedures for monitoring (in ambient air to avoid that thresholds are exceeded). Therefore, the use of reference materials is necessary for development accompanying test or for calibration, e. g. of structure-integrated sensors and mobile multi-gas sensors. The developed gas standard generator produces gas mixtures that comply with the metrological traceability for ammonia gas standards in the desired environmentally relevant measurement range. The method is based on the permeation of ammonia through a membrane at constant temperature and pressure. The resulting ammonia penetrant gas flow is then mixed with a carrier gas flow to generate a gas standard flow of known concentration. The dynamic rage is enlarged by using a two dilution steps. Depending on the permeation rate, generable molar fractions are possible in the range nmol·mol-1 to a few µmol·mol-1. We present the design of an ammonia gas standard generator and first results of the characterisation of its individual components supporting the uncertainty assessment according to GUM for stable gas concentrations in this range. The relative uncertainty of the generated ammonia gas standard is smaller than 4 % (k = 2). T2 - Colloquium of Optical Spectrometry (COSP) CY - Berlin, Germany DA - 27.11.2017 KW - Gas standard generator KW - Permeation method KW - Ammonia PY - 2017 AN - OPUS4-43337 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Banach, Ulrich A1 - Hübert, Thomas T1 - VDI/VDE-Richtlinie für Multigassensoren N2 - Technische Richtlinien enthalten Empfehlungen sowie Anforderungen zum Stand der Technik zur Aufstellung von Bewertungskriterien und Behandlung wissenschaftlich-technischer Fragen. Sie fördern den Erfahrungsaustausch und Technologietransfer zwischen Entwicklern und Anwendern. In unserem Beitrag stellen wir die Richtlinie VDI/VDE 3518 vor. Diese Richtlinienreihe definiert Begriffe, beschreibt den Aufbau und klassifiziert Multigassensoren (Blatt 1), befasst sich mit den Anforderungen für das Unterscheiden, Erkennen und mengenmäßige Bestimmen von Gemischen gasförmiger Stoffe und die Prüfung von Multigassensoren (Blatt 2) und gibt Anleitung für geruchsbezogene Messungen mit „Elektronischen Nasen“ (Blatt 3). Multigassensoren können als elektronische Nasen in Anlehnung an den biologischen Geruchssinn zur Wahrnehmung und Charakterisierung von Gerüchen eingesetzt werden. Die Spezifik von Multigassensoren besteht darin, dass durch die Wahl und Betriebsweise der Sensoren eine Vielzahl von geeigneten Messsignalen erzeugt werden, aus denen mit mathematischen Verfahren die für die Anwendung gewünschten Informationen extrahiert werden. Dazu ist ein Training der Messeinrichtung mit Proben bekannter Eigenschaften notwendig. Diese Richtlinie soll Herstellern, Anbietern und Nutzern als ein Leitfaden Informationen und Erläuterungen für die korrekte und sichere Arbeit mit Multigassensoren liefern. Sie soll Prüflaboratorien und Anwendern helfen, bei der Beurteilung von Qualitätsmerkmalen einheitlich vorzugehen und dafür gemeinsame Randbedingungen anzugeben T2 - 7. Anwendertreffen Ionenmobilitätsspektrometrie CY - Reutlingen, Germany DA - 06.03.2018 KW - Elektronische Nase KW - Multigassensorik KW - Richtlinie PY - 2018 AN - OPUS4-44452 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tahri, K. A1 - Tiebe, Carlo A1 - El Bari, N. A1 - Hübert, Thomas A1 - Bouchikhi, B. T1 - Geographical provenience differentiation and adulteration detection of cumin by means of electronic sensing Systems and SPME-GC-MS in combination with different chemometric approaches JF - Analytical Methods N2 - The detection of the aroma and flavour volatile compounds of spices is key in product quality control. Accordingly, it is necessary to develop new electronic sensing systems for food adulteration control and authenticity assessment for protecting customer's health. In this work, the capability of the E-nose and VE-tongue in combination with SPME-GC-MS to correctly discriminate between several cumin samples of different geographical origins and to detect their adulteration, by using unsupervised and supervised chemometric tools, was evaluated. Regarding the aroma profile, eleven volatile compounds were characterized by SPME-GC-MS; all of them were found in cumin powder while only eight are found in cumin seeds. The main volatile compounds detected were b-pinene, m-cymene, g-terpinene, cuminaldehyde and cuminic alcohol, in different proportions depending on the cumin sample form (seed or powder). In summary, the results obtained are sufficiently encouraging as a starting point for the development of new electronic sensing systems with more improvement in the reliability of the sensor's performance as well as chemometric tools in order to deal with a complex dataset. KW - Voltammetric electronic tongue KW - Electronic nose KW - SPME-GC-MS KW - Chemometric tool KW - Cumin discrimination KW - Geographical origins KW - Adulteration detection PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1039/c6ay01906d SN - 1759-9660 VL - 8 IS - 42 SP - 7638 EP - 7649 PB - RCS AN - OPUS4-38558 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -