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Mit dem stetigen weltweiten Anstieg der Nachfrage nach Polymerprodukten nimmt auch die potenzielle Menge an Kunststoffabfällen in der Umwelt zu. Problematisch ist, dass viele der wirtschaftlich relevantesten Kunststoffe sehr lange brauchen, um in der Umwelt abzubauen, sich dort akkumulieren und in kritisch betrachtetes Makro- und Mikroplastik zu zerfallen. Auf der Grundlage des Vorsorgeprinzips fordert die Europäische Kommission daher die Entwicklung neuer polymerer Materialien, die diesem Problem der Persistenz entgegenwirken und unter natürlichen Umweltbedingungen schneller abgebaut werden können. 1,2
Um dieses Problem anzusprechen, wurden mittels additiver Fertigung Polymerblends aus photooxidationsempfindlichem Polystyrol (PS) und hydrolyseempfindlicher Polymilchsäure (PLA) hergestellt. Die Hypothese war, dass sich die beiden Thermoplaste aufgrund ihrer unterschiedlichen Abbauprozesse gegenseitig in ihrem Abbau unterstützen, wenn sie unter moderaten, realitätsnahen Umweltalterungsbedingungen (45 °C) abwechselnd der Photooxidation und Hydrolyse ausgesetzt werden.
In der Praxis zeigten die Ergebnisse, dass die Degradation von PLA durch die Anwesenheit von PS deutlich beschleunigt worden ist – wohingegen die Degradation von PS gehemmt wurde. In diesem Vortrag werden die detaillierten Ergebnisse der Oberflächen- (ATR-FTIR, REM) und Bulk-Analysen (DSC, TGA, FTIR-Transmission, TED-GC/MS) der Blends sowie ergänzende Mikroplastik-Ergebnisse des umgebenden Wassermediums (TED-GC/MS) erörtert.
Der Bedarf nach schnellen und kostengünstigen Analysemethoden in der (Trink-)Wasseranalytik steigt mit dem zunehmenden Eintrag pharmazeutisch aktiver Substanzen in die Umwelt.
Insbesondere die Kontamination mit Antibiotika erscheint neben ökotoxikologischen Effekten vor allem in Hinblick auf die Evolution resistenter Keime im Wasser besorgniserregend.
Wir berichten hier über die Entwicklung eines magnetpartikelbasierten Immunoassays (MBBA) zur Detektion des Breitbandantibiotikums Amoxicillin (AMX) in Wasserproben, der im Vergleich zum entsprechenden Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) eine wesentlich kürzere Analysendauer sowie einen breiteren Messbereich mit niedrigerer Nachweisgrenze aufweist. Das angewendete Assayprinzip ist dabei leicht auf weitere Analyten übertragbar und ermöglicht die Implementierung in einen Immunosensor.
During the last two decades, studies related to the occurrence and fate of emerging contaminants in the aquatic environment have received great attention from the international scientific community. The monitoring of the presence of these compounds is particularly important since they are known to induce adverse effects in aquatic environments, even at extremely low concentrations. This work aimed to apply a simple and effective methodology, such as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), in the monitoring of 17a-ethinylestradiol (EE2) and 17b-estradiol (E2) (a synthetic and a natural hormone, respectively), carbamazepine (CBZ, an antiepileptic), cetirizine (CET, an antihistamine) and caffeine (CAF, a stimulant) in water matrices with differing salinity and organic matter contents. ELISA was proven to be a valid and practical tool, especially for screening purposes in contrast to traditional chromatographic techniques which are prohibitively expensive for an application on a broader base. The main originality of this work was to establish seasonal and spatial effects on the occurrence of the referred contaminants by using the effectiveness of ELISA to screen those compounds in samples with different characteristics.
This work reports both the seasonal and spatial quantification of the referred contaminants in the aquatic environment of the central region of Portugal, with concentrations ranging as follows: 5–87 ng L-1, for
E2, 2–17 ng L-1, for EE2, 10–1290 ng L-1, for CBZ, 10–190 ng L-1, for CET, and 62–6400 ng L-1, for CAF.
Chlorination of pool water and wastewater, in food and pharmaceutical production, as well as in pesticide and paper manufacturing is a routinely used technique. However, the amount of chlorine in water must be strictly adjusted, to ensure enough concentration to kill pathogenic bacteria and viruses, while preventing too high concentrations inducing negative effects on human health. As an indicator, a molecular fluorescent probe based on a BODIPY structure was designed. This indicator exhibits a sensitive and selective fluorescence response upon increasing concentrations of hypochlorite in aqueous solvent mixtures. Real-time analyses became possible after the integration of this fluorescent indicator into newly designed 2D & 3D microfluidic chips incorporating a passive sinusoidal mixer and a micro-hydrocyclone, respectively. A comparison of the two microfluidic systems, including their ability to prevent accumulation or circulation of microbubbles, has shown excellent fluidic behaviour for the micro-hydrocyclone device. This system was distinctly more robust against gas bubbles, showed a higher signal gain and allowed to halve the limit of detection to 0.02 mg L–1. The use of the 3D system to quantify the chlorine content of pool water samples for sensitive and quantitative chlorine monitoring has been demonstrated.
In der Gesellschaft für Umweltsimulation GUS e.V. erarbeiten Fachleute aus Wissenschaft und Industrie in freiwilliger Selbstverantwortung Leitfäden und Bücher zur, Umweltsimulation und zur Wirkungssimulation von Umwelteinflüssen.
Diese beschreiben den Stand der Technik bzw. Stand der Wissenschaft und dienen als Anleitung für Umweltingenieure und Personen, die sich in die Arbeitsgebiete Produktqualifikation und Umweltsimulation einarbeiten und einiesen wollen.
Folgende Themenschwerpunkte werden in diesem Leitfaden behandelt: Wasser und seine Eigenschaften, Phasenübergänge, Transportvorgänge, Änderung von Materialeigenschaften durch Wasser, Messmethoden.
Die Festigkeit von Gläsern wird durch die Oberflächenqualität beeinflusst. Kommt es neben dem Auftreten von Defekten zusätzlich zum Risswachstum ausgehend hiervon, wird die Festigkeit minimiert. Das Wachstum hängt dabei maßgeblich von der Luftfeuchtigkeit ab. Dieses Ermüdungsverhalten von Gläsern besser zu verstehen und dabei die Mechanismen und den Einfluss von im Volumen eingebauten Wasser auf das unterkritische Risswachstum zu untersuchen, ist Ziel der Arbeiten. Als Teilprojekt im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms SPP 1594 „Ultrastrong glasses“ soll der Einfluss des im Volumen eingebauten Wassers auf die Rissspitze untersucht werden. Zusammen mit der Leibniz Universität Hannover und der TU Clausthal werden hierfür hochwasserhaltige Gläser (bis zu 8 Gew%) bei 8 kbar über die Flüssigphase synthetisiert, die makroskopisch den hohen Wasseranteil nachstellen. Die Charakterisierung erfolgt hinsichtlich des Wassereinbaus, der mechanischen Eigenschaften und des Risswachstums. Die Arbeiten in Berlin beziehen sich hierbei auf die Messungen des unterkritischen Risswachstums in Luft und Vakuum, sowie Verlustwinkelmessungen.
Erste Ergebnisse zeigen Unterschiede im korrosionsbeeinflussten (langsames) und inerten (schnelles und im Vakuum stattfindendes) Risswachstumsverhalten der untersuchten Gläsern. Die Rissgeschwindigkeit beim Übergang vom korrosionsbeeinflussten zum inerten Risswachstum ist hin¬gegen für alle Gläser ähnlich und folglich ein kinetisch durch den äußeren Wassertransport an die Rissspitze bestimmter Prozess. Der Widerstand gegen Risswachstum steigt mit Tg und zusätzlich kann anhand der Verlustwinkelmessungen ein Zusammenhang zwischen der Netzwerk- und der β-Relaxation ermittelt werden. Je höher der Wassergehalt im Glas ist, desto niedriger wird Tg und einfacher das Risswachstum, welches sich durch längere Risse kennzeichnet. Besonders stark tritt dieser Effekt bei einem Überschuss an molekularem Wasser auf.
Dissolved water decisively influences numerous thermally activated relaxation phenomena in glasses like stress relaxation, sub-critical crack growth, internal friction, viscosity, sintering, and crystallization. Thermoanalytical methods can essentially help for better understanding of these phenomena. The lecture introduces the Vacuum Hot Extraction method (VHE) and illustrates its possibilities for measuring water content, degassing and mobility. As another thermoanalytical method, the Dynamic Mechanical Themoanalysis (DMA), allowing to study the effect of dissolved water on the internal friction in glasses, is introduced.
Wasser in Silicatglas
(2018)
Fluorid-Zusatz zum Trinkwasser oder Zahncreme ist weit verbreitet und dient vor allem der Zahngesundheit und als vorbeugende Maßnahme gegen Knochenkrankheiten. Doch eine zu hohe Konzentration an Fluorid kann zu gesundheitlichen Problemen führen. Der hier in diesem Artikel vorgestellte Farbschnelltest kann helfen, die Fluoridkonzentration leichter festzustellen.