TY - JOUR A1 - Pienkoß, Fabian A1 - Kalbe, Ute A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Nassmechanische Aufbereitung von Bauschutt‐Brechsand mit der Setztechnik – ein Schritt auf dem Weg zum Ersatzbaustoff T1 - Wet-Mechanical Processing of Crushed-Sand from Construction-Waste - A First Step Towards a Circular Building Material N2 - Das Recycling von gemischten Baustoffen führt neben der Herstellung von Gesteinskörnungen parallel zu einem stärker schadstoffbelasteten Stoffstrom, der circa ein Drittel der ursprünglichen Masse ausmacht. Dieser sogenannte Brechsand endet derzeit in der Deponierung und wird somit der Kreislaufwirtschaft entzogen. Der vorliegende Beitrag untersucht nun die Aufbereitung dieses Materials unter Verwendung einer Setzmaschine im Pilotmaßstab. Hierbei wird die Eignung dieser Technik evaluiert und das Aufbereitungsprodukt als möglicher Ersatzbaustoff untersucht. N2 - Besides the generation of aggregates, recycling of mixed construction and demolition waste leads to a more polluted side stream accounting for up to one third of the input materials. This so-called crushed sand often ends up in landfills and is hence lost for a circular economy. This article reports about the processing of this material using a pilot plant jig. The suitability of jigging technology is evaluated, and the product is analyzed as possible circular building material. KW - Aufbereitung KW - Ersatzbaustoff KW - Kreislaufwirtschaft KW - Setzmaschine KW - Umweltverträglichkeit PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-585978 DO - https://doi.org/10.1002/cite.202300019 SN - 0009-286X VL - 95 IS - 12 SP - 1916 EP - 1924 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-58597 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tobias, Charlie A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Bernstein, Thomas A1 - Schlau, Sven A1 - Simon, Fabian A1 - Röllig, Mathias A1 - Meermann, Björn A1 - von der Au, Marcus T1 - Development of a fully automated slurry sampling introduction system for GF-AAS and its application for the determination of cadmium in different matrices N2 - element analysis, offering high sensitivity and precision. However, its effectiveness is limited by sample preparation challenges for solid samples like soils and microplastics. Traditional methods include sample preparation, such as digestion, which is time-consuming and involves reagents, like acids, contributing to measurement uncertainty and higher carbon footprints. Slurry sampling allows direct analysis of suspensions, offering a more efficient alternative. However, maintaining suspension stability is challenging, requiring robust autosampler systems to streamline the process and enhance analytical performance. Results: We present a novel autosampler extension for slurry sample introduction into GF-AAS. This system ensures suspension stability with a stirring device and closed vessels to prevent evaporation and contamination, incorporating a cooling unit to reduce solvent and analyte losses. It installs and removes in minutes without additional connections. Validation with cadmium analysis in BAM-U110 (Soil) and BAM-H010 (ABS) showed high reliability. For BAM-U110 (Soil), we achieved recovery rates of 94 % ± 13 % in water suspension. The recovery rate for BAM-H010 (ABS) was 104 % ±11 % in acetonitrile suspension. These results demonstrate the system’s robustness, versatility, and accuracy for different matrices. Significance: The autosampler extension helps solve key problems in trace element analysis of solid samples, making the process faster and more accurate. It works well with complex materials, making it useful for areas like microplastic or nanoparticle analysis. This improvement also helps meet regulations for monitoring environ mental and polymer samples, offering a reliable and flexible tool for high-throughput analysis with fewer errors. KW - Slurry AAS KW - Soil KW - Cd PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-618531 DO - https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.343460 SN - 0003-2670 VL - 1335 SP - 1 EP - 7 PB - Elsevier BV AN - OPUS4-61853 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tavernaro, Isabella A1 - Simon, Fabian A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Tobias, Charlie A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Meermann, Björn T1 - Quantification of the amount of surface groups of aminated silica nano- and microparticles utilizing a fluorine tag and HR-CS-GFMAS N2 - The performance, bioavailability, and safe use of engineered nanomaterials (NMs) depends not only on properties such as size, shape, and surface area, but largely on surface chemistry. While many sizing methods have been established, there is still a lack of validated screening methods for determining NM surface functional groups (FGs). In this context, we present a fast and simple method for FG quantification using high resolution-continuum source-graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS) and assess its applicability for the surface analysis of representatively chosen aminated silica nanoparticles (NPs) and microparticles (MPs) in conjunction with amino FG labeling with a fluorine tag. For this proof-of-concept study, first surface amino FG screening of the silica NPs and MPs was done with a potentiometric back titration method, providing the total amount of protonatable surface FGs, and two optical assays relying on reporter dyes with sizes and spatial requirements, i.e., surface binding areas smaller or larger than that of the fluorine tag to estimate the maximum and reporter-accessible number of amino FGs. Subsequently, the surface amino FGs were labeled with the fluorine tag 4-(trifluoromethyl)benzoic acid (TFMB) and the amount of fluorine originating from the bound TFMB molecules was quantified by HR-CS-GFMAS in two common organic solvents, i.e., dimethyl sulfoxide (DMSO) or ethanol (EtOH) to assess possible interferences from organic matrices. Our study revealed limits of detection (LODs) and quantification (LOQs) for fluorine of 1.0 µg/L and 3.5 µg/L in EtOH and 1.5 µg/L and 5.0 µg/L in DMSO, respectively. Overall, a quick and simple method for analyzing surface FGs on NPs and MPs was presented utilizing broadly available fluorine tags and HR-CS-GFMAS for fluorine quantification, which can be applied, e.g., for homogeneity, stability, and aging studies of surface-modified particles. This could contribute to ease the understanding of property-safety relationships for surface-functionalized NMs. KW - Fluorine Analysis KW - Nano- and microparticles KW - Surface group quantification PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-641965 DO - https://doi.org/10.1007/s00216-025-06107-4 SN - 1618-2642 SP - 1 EP - 11 PB - Springer Science and Business Media LLC CY - Berlin ; Heidelberg AN - OPUS4-64196 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Pienkoß, Fabian T1 - INTEGRAL - Integriertes Konzept für mineralische Abfälle und Landmanagement zur nachhaltigen Entwicklung von Stadt-Land-Nutzungsbeziehungen, Teilvorhaben 4: BAM, Ermittlung stofflicher Parameter N2 - Zusammenfassend wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass die Setzmaschinentechnik eine geeignete Methode ist, um Brechsande aus gemischten Bauabfällen aufzubereiten. Die Trennung des Materials in zwei Stoffströme unterschiedlicher Dichte hat sich mit einer Absenkung um 56% besonders effizient in der Reduzierung von PAK Belastungen im Feststoff erwiesen. Auch die Sulfatlast im Produktstrom wurde durch den Prozess im Vergleich zum Aufgabegut um 29% gesenkt. Neben der Erhöhung des Median Partikeldurchmessers durch Klassierungseffekte, ist die Herabsetzung verschiedener Eluatparameter ebenfalls positiv zu bewerten. Dies bezieht sich zum einen auf die elektrische Leitfähigkeit, die nach EBV von RC-3 auf RC-1 aufgewertet wurde und zum anderen auf die Chromkonzentration, die von RC-2 auf die Stufe RC-1 angehoben wurde. Die vorliegenden Aufbereitungsergebnisse erlaubten jedoch nicht eine Gesamteinordnung des Materials als Ersatzbaustoff oberhalb der Klasse RC-3. Hierzu ist eine weitere Absenkung der Eluatwerte für Sulfat um 25% von RC-3 (1325 mg L-1) auf RC-2 (< 1000 mg L-1) und des PAK-15 Wertes um 4% von RC-3 (8.3 µg L-1) auf RC-2 (< 8.0 µg L-1) erforderlich. Eine detaillierte Optimierung der Prozessparameter der Setzmaschinentechnik könnten diesen Spielraum ermöglichen. KW - Setzmaschine KW - Nassaufbereitung KW - Ersatzbaustoff PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-600263 DO - https://doi.org/10.2314/KXP:1887868135 N1 - Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 033L223D gefördert SP - 1 EP - 18 PB - Technische Informationsbibliothek (TIB) CY - Hannover AN - OPUS4-60026 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -