TY - CONF A1 - Engelhard, Carsten T1 - Advances in Analytical Chemistry and Mass Spectrometry to Support a Sustainable and Circular Economy N2 - Recent advances in analytical chemistry have significantly supported efforts to realize a sustainable circular economy and circular chemistry. By enabling rapid materials analysis and characterization of materials transformation throughout their life cycle, analytical methods are playing a key role in supporting waste reduction, resource recovery, pollution monitoring, and sustainable manufacturing. In this presentation, recent developments in analytical chemistry and analytical instrumentation to support a sustainable and circular economy will be reviewed and selected contributions from our laboratories will be discussed. For example, high-resolution mass spectrometry combined with chromatography is an indispensable tool for the identification and characterization of plastics. To support the transition from linear to circular chemistry, whichs prioritizes reuse, recycling, and resource efficiency, accurate and detailed chemical information about plastic materials is essential. Here, targeted and non-targeted screening approaches help to characterize, for example, the quality and safety of recycled plastics. In addition, green analytical chemistry has emerged as a topic of interest, emphasizing the use of solvent-free and low-energy methods to minimized environmental impact during analysis. Here, ambient desorption/ionization high-resoluton mass spectrometry (ADI-MS) is considered a very attractive tool because it dos not require chromatography or large amounts of solvent, reduces sample preparation time, and produces virtually no chemical waste. Here, a solvent-free, plasma-based ADI-MS method is presented, which was carefuly developed for the direct identification and fast screening of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). PFAS are a large class of thousands of synthetic chemicals that are used worldwide. However, growing environmental and human health concerns in the last two decades have led to more stringent regulatory requirements and the development of quantitative analytical methods for PFAS detection. Today, standardized and powerful methods exist, e.g., for the determination PFAS in water, sludge, compost, soil, and drinking water. While liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) is often used, sample preparation, solvent consumption, and total analysis times can be challenging. Here, ADI-MS is considered interesting, because it requires only minimal sample preparation and little solvent consumption. In this work, a plasma-based pin-to-capillary flowing atmospheric-pressure afterglow source (FAPA) is used for the direct desorption/ionization of PFAS from thin-layer chromatography (TLC) plates. Selected PFAS samples were directly probed on functionalized TLC surfaces without a preceding planar chromatography step. In addition, direct analysis of PFAS mixtures and selected matrices was performed with little solvent consumption, no sample preparation and short analysis time. T2 - XXII European Conference on Analytical Chemistry (EUROANALYSIS) CY - Barcelona, Spain DA - 31.08.2025 KW - Mass Spectrometry KW - Extractables & Leachables KW - Non-Targeted Analysis KW - PFAS KW - FAPA-MS PY - 2025 AN - OPUS4-65275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gründer, Klaus-Peter T1 - Mikroverformungen an Materialoberflächen T2 - GESA-Symposium 2003, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit durch Messtechnik, Monitoring und Beanspruchungsanalyse CY - Braunschweig, Germany DA - 2003-06-12 PY - 2003 AN - OPUS4-5162 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Using Chemiluminescence as Sensitive Detector of Early Stages Weathering Effects on Car Coatings to shorten Weathering Tests T2 - 2nd European Weathering Symposium CY - Gothenburg, Sweden DA - 2005-06-15 PY - 2005 AN - OPUS4-10446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Applying Artificial Endurance Tests for the Performance of Vehicle Coatings T2 - Tagung "International Best Practice in Vehicle Coatings" CY - Brussels, Belgium DA - 2005-02-23 PY - 2005 AN - OPUS4-7350 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Outdoor weathering of HDPE containers filled with Nitric acid T2 - 19th IAPRI World Conference on Packaging CY - Melbourne, Australia DA - 2014-06-15 PY - 2014 AN - OPUS4-31043 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Simulationsdaten zur photooxidativen Beanspruchung an verschiedenen geografischen Freibewitterungs-Standorten N2 - Freibewitterungen weisen grundsätzlich eine hohe Variabilität der jeweiligen Intensität der Beanspruchungsparameter auf; sie sind nicht einfach wiederholbar. Um dennoch die Ergebnisse einer Beanspruchung vergleichen zu können, ist eine aussagekräftige Charakterisierung der Freibewitterung wichtig. Traditionell werden Daten bekannter Einflussgrößen wie Globalstrahlung, Temperatur oder Feuchtewerte herangezogen. Obwohl man weiß, dass diese Größen an den exponierten Oberflächen wechselwirken und kombiniert als Mikroklima Einfluss auf Degradationsprozesse nehmen, werden schon aus Praktikabilitätsgründen diese separat als klimatische Messgrößen angegeben. Die Aussagekraft dieser Daten ist mäßig. Ziel dieses Beitrags ist es, die Aussagekraft und damit Vergleichbarkeit zu erhöhen, indem diese Messdaten als Stundendaten zu Wirkintegralen vorverarbeitet und jahresweise akkumuliert werden. Betrachtet wird dafür der Prozess der Photooxidation, da dieser Alterungs-mechanismus bei allen Kunststoffen auftritt. Für eine einfache Modellierung wird die wirksame UV-Bestrahlung, gewichtet mit einer Arrhenius-abhängigen Ober¬flächen-temperatur (TOF), über den Beanspruchungszeitraum von hier je einem Jahr akkumuliert. Die Idee einer solchen Messgröße für photooxidative Ober¬flächen¬alterung wurde bereits vorgestellt [1]. Dort wurde ein Gerät vor¬geschlagen, mit dem dieser Wert für verschieden absorbierende Oberflächen für die Dauer einer Exposition akkumuliert wird, und ergänzend eine Abschätzung der Betauungs¬zeiten dieser Referenz-Oberflächen erfolgen könnte. Hier soll es um eine rechnerisch generierte Zusammenstellung dieser photo¬oxidativen 1-Jahres-Alterungswerte für verschiedene Standorte gehen. Ein Temperaturfaktor erfasst dabei den Einfluss der Strahlungserwärmung auf eine weiße, graue bzw. schwarze Referenzoberflächen, spiegelt also die Kopplung von solarer Strahlung und Temperatur wider [1]. Ermittelt wird er aus Stunden¬daten der Globalstrahlung und der Lufttemperatur. Die spektrale Wirkung wird aus Sonnenhöhenständen entsprechend der geografischen Breite mit Hilfe der FastRT-Oberfläche [2] als PiT·h-Wert abgeschätzt [3]. Anhand der errechneten Jahreswerte können die Schweregrade der photo¬oxidativen Beanspruchung an den verschiedenen Standorten unmittelbar verglichen werden. Die gezeigten Simulationsdaten für ein solches „elektronisches Referenzmaterial“ für photooxidative Degradation zeigen die prinzipielle Möglichkeit einer Kartografierung solcher Daten auf. T2 - 53. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee, Germany DA - 26.3.2025 KW - Polymer 3R KW - UV KW - Bestrahlung KW - Bewitterung PY - 2025 AN - OPUS4-62903 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - Polymer 3R KW - UV KW - Bestrahlung KW - Bewitterung PY - 2024 AN - OPUS4-59831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Gedanken, Tipps & Tricks zu künstlichen Bewitterungsprüfungen N2 - Die Fragestellung kann nur exemplarisch dargestellt werden, aber ist hoffentlich auch für langjährige Praktiker in den ausgewählten Punkten interessant. Es sollen für folgende Bereiche Beispiele gegeben werden: Probenvorbereitung, Testvorbereitung, Testdurchführung und Auswertung. T2 - 53. Jahrestagung der GUS 2025; Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten. CY - Stutensee, Germany DA - 26.03.2025 KW - Künstliche Bewitterung KW - Umweltsimulation KW - Wechseltemperaturen KW - Prüfung KW - UV KW - Feuchte KW - Beregnung PY - 2025 AN - OPUS4-62862 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Possibilities on prediction of plastic’s fragmentation time - Digital twins for decomposing-time predictions N2 - Depending on the specific plastic’s ageing sensitivities, the durations which plastic components remain in the environment can be very long. As, in the past, the advantages in ageing resistance and durability were highly evaluated, we now face the problem of quite stable plastic waste within the environment. However, there is only little knowledge on the real timescales until macroscopic fragmentation for the different kinds of plastic under various environmental conditions. Here, weathering methods are presented, which have been used for the failure prediction in specific outdoor conditions. Issues of uncertainty, reproducibility, or validation are discussed. For the prediction of the plastic’s fragmentation, much longer time scales have to be considered. To do this within a limited project life span, various processes as well as their acceleration potential have to be evaluated separately, such as temperature increase or spectral shift. The possibilities and limitations of such controlled acceleration will be discussed. T2 - 29th IAPRI Symposium on Packaging CY - Twente, Enschede, The Netherlands DA - 11.06.2019 KW - Plastic KW - Ageing KW - Environment KW - Fragmentation KW - Digital twin PY - 2019 AN - OPUS4-49714 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Chemiluminescence Detection for the Shortening of Weathering Tests T2 - "INTERNATIONAL WORKSHOP on practical applications of chemiluminescence at the oxidation of chemical systems" CY - Smolenice, Slovakia DA - 2005-10-09 PY - 2005 AN - OPUS4-12504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Combined impact of UV radiation and nitric acid (HNO3) on HDPE jerrycans – comparison of outdoor and lab test N2 - A damaging action of HNO3-55% only occurs in combination with its decomposition into nitrous gases, which can be caused by UV radiation. In a laboratory test, transparent HDPE jerrycans have been exposed to both UV radiation and 55 wt-% nitric acid solution at (41 ± 2)°C, for up to 20 days. For comparison, UV radiant exposure (21 days) and nitric acid exposure (up to 6 weeks) were performed separately, at nearly equal temperatures. The respective damages are compared with FTIR spectroscopy in ATR and HT-gel permeation chromatography (GPC) on a molecular level and with hydraulic internal pressure testing as a component test. For the used jerrycans, relevant oxidation can only be found after the combined exposure. The gradual increase in oxidative damage shows the good reproducibility of the lab exposure. The decomposition of nitric acid into nitrous gases by UV radiation – as well as the jerrycan oxidation – is also observed at lower HNO3 concentration (28 wt- %). Similar results are obtained after outdoor tests. Again, the damage occurs only after combined exposure, in contrast to the exposures to UV only and to HNO3 only, which were conducted in parallel. Outdoor exposures are most readily accepted as they represent possible end-use conditions. However, the reproducibility of these exposures is poor due to the large temporal variations in weather. There are also several safety risks, which is why the number of replicates remains limited. Since the outdoor and lab exposure tests show the same qualitative results, it is appropriate to conduct systematic studies in the laboratory. After 6 days of lab exposure, the oxidation damage is rated as critical, which corresponds to about 1/10 year in Central Europe, according to the UV radiant exposure. It should be noted that this amount can also occur in two sunny weeks. T2 - 24th iapri World Packaging Conference CY - Valencia, Spain DA - 17.06.2024 KW - UV exposure KW - Nitric acid KW - Polyethylene KW - Oxidation PY - 2024 AN - OPUS4-60416 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -