TY - CONF A1 - Dinter, Adelina-Elisa ED - Dinter, Adelina-Elisa T1 - Development of a MIC single archaea-ICP-ToF-MS-method for analysis of various elements in solid steel samples N2 - With the latest ICP-MS technology - ICP-ToF (time of flight)-MS - it is possible to analyze the multi-element fingerprint of individual cells. The interface between material and environmental analysis thus receives special attention, e.g. when considering corrosion processes. Microbiologically influenced corrosion (MIC) is highly unpredictable due to the diversity of microbial communities involved. The development of the MIC-specific ICP-ToF-MS analytical method presented here at the single cell level, in combination with the investigation of steel-MIC interactions, contributes significantly to progress in instrumental MIC analysis and will enable clarification of the processes taking place. The supplied document shows the basis of a four minutes lightning talk. T2 - EuroMIC 2021 CY - Online meeting DA - 22.06.2021 KW - SC-ICP-ToF-MS KW - Single cell analysis KW - Microbiologically influenced corrosion KW - Lightning talk PY - 2021 AN - OPUS4-52905 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Faßbender, Sebastian T1 - Mercury speciation in sediments of a historic industrially used canal in Northern Germany using SSID GC-ICP-ToF-MS N2 - Sediments and soils can act as sinks of species of inorganic mercury (Hg2+), while they are simultaneously sources of volatile (Hg0) and organic species, such as monomethylmercury (MMHg). Although the fraction of MMHg in total Hg of sediments is suggested to be as low as 0.1 1%, MMHg is a serious threat for humans and wildlife due to its high potential for bioaccumulation and biomagnification and the ability to pass the blood-brain barrier. This is highlighted by exceptionally high MMHg concentrations found in fish and fish predators, as well as aquatic insects and birds living in close vicinity to Hg contaminated waterbodies. Humans are exposed to MMHg mainly by ingestion of (predatory) fish and rice. One example of a highly Hg contaminated waterbody is Finow Canal, the oldest artificial waterway still in operation in Germany, with Hg mass fractions of up to or even more than 100 µg/g found in the sediment, which are suggested to be attributable to a chemical plant producing (among other things) mercury-based seed dressings. Despite this high mass fraction of Hg, anaerobic conditions, high amounts of organic matter and iron, which are all favorable for Hg methylation, no investigations of Hg speciation have been conducted there up to now. We investigated Hg speciation in sediments of Finow Canal on length from before the known polluted sited into the confluence with another waterway using species-specific isotope dilution (SSID) GC-ICP-ToF-MS. Mass fraction of up to 41 ng/g MMHg were determined in samples taken from Finow Canal and elevated concentrations could also be found around 14 km downstream of the confluence of Finow Canal with another waterway. In addition to this, highly toxic monoethylmercury (EtHg) could be detected in most of the sediment samples. These results are the first evidence of the occurrence of MMHg in this region and show the need for further investigation of the whole regional ecosystem, as well as the consideration of possible measures of remediation. T2 - Virtual Goldschmidt 2021 CY - Online meeting DA - 04.07.2021 KW - Methylmercury KW - Finow Canal KW - Legacy pollution KW - Isotope dilution PY - 2021 AN - OPUS4-52945 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vogl, Jochen T1 - Herausforderungen bei der Analytik von Technologie-kritischen Elementen (TCE) in Abfällen N2 - Technologie-kritische Elemente (TCE) sind unentbehrliche Materialien für High-Tech Produkte wie Smartphones, Notebooks und Monitors. Ihr Bedarf wird voraussichtlich aufgrund des gesellschaftlichen Wandels hin zu einer grünen Ökonomie exponentiell ansteigen. Dieser Wandel wird vor allem auch durch erneuerbare Energien und Elektromobilität geprägt (European Green Deal). Diese Entwicklung in Verbindung mit einer nahezu fehlenden TCE Produktion in Europa setzt den Markt unter Druck und führt zu steigenden Preisen. Die Sicherung des TCE Nachschubs wurde in der gegenwärtigen Gesundheitskrise noch dringender und wurde daher auch zu einem der Hauptthemen des COVID-19 Recovery Plan, der eine Stärkung der europäischen Resilienz und Autonomie zum Ziel hat. Ein nachhaltige Lösung ist das Recycling der Abfall- bzw. Wertstoffe und letztendlich eine Circular Economy. Allerdings ist die Analyse von Abfallströmen schwierig und erfordert geeignete analytische Lösungen, die SI-rückführbare und somit vergleichbare Messergebnisse im gesamten Recyclingprozess ermöglichen. Die dafür erforderlichen, für TCE zertifizierte, Referenzmaterialien und nötige standardisierte Verfahren fehlen bisher nahezu vollständig. In diesem Beitrag werden die analytischen Herausforderungen, wie z.B. die extreme Heterogenität der Materialien, Schwierigkeiten beim Probenaufschluss und das Fehlen von Referenzmaterialien diskutiert. Und es wird das EMPIR-Projekt MetroCycleEU vorgestellt, dessen Ziel es ist Referenz- und Routineverfahren für ausgewählte TCE (Co, Ga, Ge, In, Ta, Nd, Pr, Dy, Gd, La, Au, Pt, Pd, Rh) zu entwickeln und Referenzmaterialien für Platinen, LEDs und Li-Batterien bereitzustellen. T2 - Workshop Nachhaltige Prozesse für eine Circular Economy CY - Berlin, Germany DA - 23.09.2021 KW - TCE KW - Circular economy KW - Metrology KW - Traceability KW - Uncertainty PY - 2021 AN - OPUS4-53371 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - Von Elementspezies, Isotope und Zellen oder: wie kommt man eigentlich von Westfalen nach Berlin N2 - Im Rahmen des Vortrages werden die Möglichkeiten der Elementanalytik an Applikationsbeispielen aus Umwelt und life-sciences aufgezeigt. Hierbei kommen ICP-MS Kopplungstechniken, stabile Isotope und Einzellen- und Partikelanalytik (sc-/sp-ICP-ToF-MS) zum Einsatz. T2 - DAAS PhD Seminar CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - Elementspezies & Isotope KW - ICP-MS & HR-CS-GFMAS KW - Kopplungstechniken PY - 2021 AN - OPUS4-53378 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - On-line hyphenation of CE with multicollector-icp-ms for species-specific isotopic analysis of sulfur N2 - In many scientific fields, isotopic analysis can offer valuable information, e.g., for tracing the origin of food products, environmental contaminants, forensic and archaeological samples (provenance determination), for age determination of minerals (geochronological dating) or for elucidating chemical processes. Up to date, typically bulk analysis is aimed at measuring the isotopic composition of the entire elemental content of the sample. However, the analyte element is usually present under the form of different species. Thus, separating species of interest from one another and from matrix components prior to isotope ratio measurements can provide species-specific isotopic information, which could be used for tracing the origin of environmental pollutants and elucidation of (environmental) speciation. Using on-line hyphenations of separation techniques with multicollector-ICP-MS (MC-ICP-MS) can save time and effort and enables the analysis of different species during a single measurement. In this work, we developed an on-line hyphenation of CE with multicollector-ICP-MS (CE/MC-ICP-MS) for isotopic analysis of sulfur species using a multiple-injection approach for instrumental mass bias correction by standard-sample bracketing. With this method, the isotopic composition of sulfur in sulfate originating from river water could be analyzed without sample preparation. The results were compared to data from off-line analysis of the same samples to ensure accuracy. The precision of the results of the on-line measurements was promising regarding the differentiation of the river systems by the isotopic signature of river water sulfate. The great potential of this method is based on the versatility of the applied separation technique, not only in the environmental field but also for, e.g., biomolecules, as sulfur is the only covalently bound constituent of proteins that can be analyzed by MC-ICP-MS. T2 - 12th International Conference on Instrumental Methods of Analysis-Modern Trends and Applications (IMA) CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - CE/MC-ICP-MS KW - Species-specific Isotope Analysis KW - Environmental & life science application KW - Speciation Analysis PY - 2021 AN - OPUS4-53379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - HR-CS-GFMAS for PFAS sum parameter analysis in surface water and soil samples N2 - Vorstellung neuer HR-CS-GFMAS basierter Analysemethoden zur Analytik von PFAS in Oberflächenwasser und Boden. T2 - 2. Online-Workshop "Emissionsmessverfahren für per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC)" CY - Online meeting DA - 30.09.2021 KW - HR-CS-GFMAS KW - PFAS KW - Oberflächenwasser und Boden PY - 2021 AN - OPUS4-53465 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Fabian T1 - Untersuchung von PFAS-Summenparameter-Methoden Vergleich zwischen AOF vs. EOF und CIC vs. HR-CS-GFMAS N2 - Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) sind eine Substanzklasse mit über 5200 Verbindungen. Aufgrund der Persistenz, Bioakkumulation in Nahrungsketten, Toxizität und der ubiquitären Verbreitung von PFAS zählen sie zu den „emerging pollutants“. Die PFAS-Analytik ist wegen den vielfältigen physikalisch-chemischen Eigenschaften und der sehr hohen Anzahl an PFAS eine große Herausforderung. Da es für viele Anwendungen noch ungewiss ist, welche PFAS verwendet werden, wie sie in die Umwelt gelangen und welche Transformations- bzw. Abbauprodukte entstehen, stoßen analytische Ansätze, die nur auf Einzelsubstanzen abzielen, hier an ihre Grenzen. Weiterhin wird die Analytik aufgrund der Substitution von bereits regulierten PFAS mit ständig steigenden Anzahlen an PFAS-Verbindungen in der Umwelt konfrontiert. PFAS-Summenparameter-Methoden, die ein nahezu vollständiges Abbild der PFAS-Belastungssituation wiedergeben, werden daher immer wichtiger. In unserer Studie haben wir die zwei meistverwendeten PFAS-Summenparameter, das adsorbierbare organisch gebundene Fluor (AOF) und das extrahierbare organisch gebundene Fluor (EOF), miteinander verglichen. Beide Summenparameter können zur Analyse mit entweder combustion-Ionenchromatographie (CIC) oder hochauflösender Molekülabsorptionsspektrometrie (HR-CS-GFMAS) gekoppelt werden. Hierbei diskutieren wir die Vor- und Nachteile sowohl von beiden Summenparameter- als auch beider Detektions-Methoden. Die Untersuchungen wurden mit Oberflächenwasserproben aus der Spree in Berlin durchgeführt. Neben AOF und EOF wurde auch der Gesamt-Fluorgehalt (TF) mit CIC sowie HR-CS-GFMAS bestimmt. Die Fluor-Massenbilanzierung zeigte, dass das Verhältnis AOF/TF höher als das Verhältnis EOF/TF war. Dabei machte der AOF 0.14–0.81% vom TF und der EOF 0.04–0.28% vom TF aus. Insgesamt war die neue EOF/HR-CS-GFMAS-Methode schneller, präziser und sensitiver als die bereits etablierte AOF/CIC-Methode. Beide Methoden sind vielversprechend für die zukünftige Überwachung von Umweltproben und bilden die Grundlage für mögliche Grenzwerte, die auf die Summe PFAS abzielen. T2 - Umwelt 2021 CY - Online meeting DA - 07.09.2021 KW - PFAS KW - HR-CS-GFMAS KW - CIC KW - AOF KW - EOF KW - Fluor PY - 2021 AN - OPUS4-53226 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gehrenkemper, Lennart T1 - Erfassung der PFAS-Belastungssituation in Umweltproben - Schnelle & sensitive PFAS-Summenparameteranalytik mittels HR-CS-GFMAS N2 - In der Verbindungsklasse der per- und polyfluorierte alkylischen Substanzen (PFAS) werden über 5200 organische Verbindungen zusammengefasst. PFAS sind an mindestens einem Kohlenstoffatom vollständig fluoriert. Sie werden mit negativen Einflüssen auf die menschliche und tierische Gesundheit assoziiert, sind extrem persistent in der Umwelt und bioakkumulieren entlang von Nahrungsnetzen. Daher zählen PFAS zu den „emerging pollutants“. Gleichzeitig machen ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften sie für die Verwendung in diversen technischen Anwendungen attraktiv. Sie sind sowohl hydro- als auch lipophob und zeigen durch die starke C-F-Bindung hohe thermische wie chemische Beständigkeit. Erste Regulierungen einiger PFAS in Kombination mit den technisch hervorragenden Eigenschaften erzeugt einen Innovationsdruck und führten zu einem enormen Anstieg in der Zahl der Substitutionsverbindungen. Auf Grund der steigenden Komplexität der Substanzklasse ist die Target-Analytik nicht in der Lage eine solche Vielfalt und Vielzahl an Analyten zu erfassen. Für eine akkurate Erfassung der Belastungssituation durch PFAS, die Identifikation von PFAS-Hotspots und eine Bewertung von geeigneten Sanierungsmaßnahmen ist daher eine geeignete PFAS-Summenparameteranalytik notwendig. Daher geben wir hier Einblicke in den aktuellen Stand der PFAS-Summenparameterentwicklung und präsentieren unsere neusten Ergebnisse zur Methodenentwicklung für die quantitative Analyse von PFAS als extrahierbares organisch gebundenes Fluor (EOF) in Umweltproben mittels hochauflösender Molekülabsorptionsspektrometrie (HR-CS-GFMAS). Hierfür optimierten wir die Extraktion von PFAS aus verschieden Feststoff-Matrizes bei zeitgleicher Abtrennung anorganischen Fluorids. Durch den Zusatz von Galliumsalz-Lösungen als modifier in der HR-CS-GFMAS kann Fluor indirekt sehr selektiv durch die in situ Bildung von GaF sehr nachweisstark (instrumentelle LOQ ~3 µg/L) quantifiziert werden. T2 - Umwelt 2021 CY - Online meeting DA - 07.09.2021 KW - Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFASs) KW - High resolution-continuum source-graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS) KW - Solid phase extraction (SPE) KW - Extractable organically bound fluorine (EOF) KW - Solid-liquid extraction KW - Böden PY - 2021 AN - OPUS4-53227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gehrenkemper, Lennart T1 - Finding the most suitable PFASs sum parameter method - A Comparison of AOF vs. EOF and CIC vs. HR-CS-GFMAS N2 - Since it is unknown for many applications, which PFASs are used and how they enter the environment, target analysis-based methods reach their limits. The two most frequently used sum parameters are the adsorbable organically bound fluorine (AOF) and the extractable organically bound fluorine (EOF). Both can be quantified using either combustion ion chromatography (CIC) or high resolution-continuum source-graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS). Here we provide an insight on the advantageous and disadvantageous of both sum parameters and both detection methods. Our study is based on the analysis of surface water samples. Next to total fluorine (TF) analysis, AOF and EOF were determined as well as CIC and HR-CS-GFMAS are compared and results are comparatively discussed. Fluorine mass balancing revealed that, the AOF/TF proportion was higher than the EOF/TF proportion. The AOF made up 0.14–0.81% of TF and the EOF 0.04–0.28% of TF. Although, organically bound fluorine represents only a small portion of TF, PFASs are of worldwide concern, because of their extreme persistence and their bioaccumulation potential. The EOF-HR-CS-GFMAS method turned out to be more precise and sensitive than the AOF-CIC method and is a promising tool for future monitoring studies/routine analysis of PFASs in the environment. T2 - Emerging Contaminants in the Environment Conference CY - Online meeting DA - 27.04.2021 KW - High resolution-continuum source-graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS) KW - Combustion ion chromatography (CIC) KW - Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFASs) KW - Adsorbable organically bound fluorine (AOF) KW - Extractable organically bound fluorine (EOF) PY - 2021 AN - OPUS4-53228 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Raab, A. A1 - Vogl, Jochen A1 - Solovyev, N. T1 - Isotope signature of iron, copper and zinc in mouse models (L66 and 5XFAD) and their controls used for dementia research N2 - Introduction: The influence of copper, iron and zinc concentrations on the formation of ß-amyloid plaques and neurofibrillary tangles in Alzheimer’s disease (AD) is widely discussed in the community. The results from human and animal studies so far are mixed with some studies showing a correlation and others not. From a number of studies, it is known that disease state and isotopic composition of essential elements can be coupled. Aim: The aim of the study was to identify changes in element content and isotopic composition in two transgenic mouse models used in AD research compared to their genetic WT relatives and to establish whether element content and isotopic signature between different laboratories is comparable. Methods: ß-amyloid (5xFAD) and tau overexpressing (L66) mice together with their matching wild-types were bred at dedicated facilities in accordance with the European Communities Council Directive (63/2010/EU). Serum and brain were sampled after sacrifice and the samples distributed among the participants of the study. The tissues were acid digested for total element determination and high-precision isotope ratio determination. Element content was determined by either sector-field or quadrupole-based inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS). For the determination of isotope ratios multi-collector ICPMS was used. Results: Total copper content was significantly higher for L66 and their matched WT compared to 5xFAD and WT. Brains of L66 mice contained more Fe in brain than their WT, Zn and Cu were not significantly different between L66 and WT. Whereas 5xFAD mice had a slightly lower Cu and slightly higher Zn concentration in brain compared to WT. The isotopic signature in brain of L66 mice for Fe was different from their controls, whereas Zn isotope ratios were influenced in 5xFAD mice compared to their WT. The Cu isotopic ratio did not seem to be influenced in either strain. In serum, the shifts were less pronounced. Conclusion: Even though neither Tau-protein nor amyloid precursor protein are known to be metal-dependent / -containing proteins, the overexpression of both influences the Fe, Cu and Zn metabolism in brain and to some extent also in serum as can be seen not only using total element determination but probably more clearly studying the isotopic signature of Fe, Cu and Zn. T2 - The International Conference of Trace Elements and Minerals (ICTEM) 2022 CY - Aachen, Germany DA - 05.06.2022 KW - Isotope ratio KW - Isotope delta value KW - Metrology KW - Alzheimer disease KW - Measurement uncertainty PY - 2022 AN - OPUS4-55204 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -