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An verschiedenen Dämmstoffen, Montageschäumen, Computersystemen und Polstermöbeln sowie einer Matratze
wurden mittels unterschiedlicher Emissionsprüfkammern und -zellen in Kombination mit geeigneten Probenahme- und
Analyseverfahren Untersuchungen zur Emission polybromierter und phosphororganischer Flammschutzmittel (FSM)
durchgeführt. Hierbei kamen Emissionsprüfkammern mit Volumina von 0,02 m3 und 1 m3 sowie 0.001 m3 -
Emissionsprüfzellen zum Einsatz. Die hier untersuchten Substanzen zählen zu den SVOC und erfordern eine
Luftprobenahme durch Adsorption an Polyurethanschaum. Die Aufarbeitung des Polyurethanschaums erfolgte mit
Ultraschallbad- bzw. Soxhletextraktion, die Extrakte wurden aufkonzentriert und mit GC/MS oder HPLC/DAD vermessen.
Die ursprünglich angestrebte Versuchsdauer von jeweils 28 Tagen musste auf mindestens 100 Tage verlängert werden,
um einen für die Messung erforderlichen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Mit den eingesetzten Verfahren läßt sich
die Emission der phosphororganischen FSM qualitativ und quantitativ gut nachweisen, hierzu gehören insbesondere
TCPP und TPP. Ausnahmen bilden z.B. RDP und BDP, hier wird die Emissionsmessung mittels Luftprobenahme durch
den Einfluss von Senkeneffekte dominiert. Für die bromierten FSM ist eine gute Anwendbarkeit für Verbindungen mit bis
zu sechs Bromatomen gegeben. Mit zunehmendem Bromierungsgrad und zunehmender Schwerflüchtigkeit verstärkt sich
auch hier der Einfluss von Senkeneffekten und erschwert die Bestimmung der Emission. So konnte HBCD zwar auf den
Kammerwandflächen jedoch, abgesehen von Spuren, nicht in der Emissionsprüfkammerluft nachgewiesen werden. Die
Erkenntnisse reichen für eine umfassende Darstellung des Emissionsverhaltens der FSM und darauf aufbauender
Expositionsbewertungen für den Gebrauch flammgeschützter Produkte noch nicht aus. Es bestehen weiterhin
Kenntnislücken, um die z.T. hohen Gehalte an FSM z.B. in Hausstäuben erklären zu können. Gleichwohl bildet die Studie
eine wesentliche Grundlage für weiterführende Untersuchungen. In Abhängigkeit vom Produkttyp betragen die ermittelten
flächenspezifischen (SERa) Emissionsraten z.B. für TCPP zwischen 0,012 und 140 µg m-2 h-1. Nachgewiesene PBDEs
zeigten je nach Produkttyp produktspezifische Emissionsraten (SERu) zwischen 0,1 und 14,2 ng Stück-1h-1 und SERa
zwischen 0,2 und 6,6 ng m-2 h-1. Eine Ausweitung z.B. auf Langzeitmessungen, die Bestimmung des Einflusses der
Materialalterung sowie unterschiedlicher Flammschutzmittelgehalte auf die Emission, die hier mangels hinreichender
Information und entsprechenden Produkten nicht durchgeführt werden konnte, wäre wünschenswert.
The emission levels of high boiling brominated (BFR) and phosphoric (POC) flame retardants (FR) in different materials were examined. For the determination of the emission rate the tests were done in different emission test chambers and cells under standard conditions (23 C, 50% RH and fixed area specific air flow rates). Selected products, e.g. printed circuit boards, were investigated at elevated temperature (e.g. 60 C) to simulate working conditions. Applied analytical techniques for the air samples adsorbed on polyurethane foam (PUF) are soxhlet and ultrasonic extraction. Different conditions were used to analyse the FR via GC-MS. Based on the first results it could be demonstrated that the emission depends on material density and surface condition. The concentrations over time obtained for tris(3-chloropropyl)-phosphate, e.g., from emission test chamber and cell show a good correlation, partly the measured concentration are different. Sampling at elevated temperature gives higher concentrations.
The emissions of selected flame retardants were measured in 1- and 0.02-m3 emission test chambers and 0.001-m3 emission test cells. Four product groups were of interest: insulating materials, assembly foam, upholstery/mattresses, and electronics equipment. The experiments were performed under constant environmental conditions (23°C, 50% RH) using a fixed sample surface area and controlled air flow rates. Tris (2-chloro-isopropyl)phosphate (TCPP) was observed to be one of the most commonly emitted organophosphate flame retardants in polyurethane foam applications. Depending on the sample type, area-specific emission rates (SERa) of TCPP varied between 20 ng m-2 h-1 and 140 ?g m-2 h-1.
The emissions from electronic devices were measured at 60°C to simulate operating conditions. Under these conditions, unit specific emission rates (SERu) of organophosphates were determined to be 1085 ng unit-1 h-1. Increasing the temperature increased the emission of several flame retardants by up to a factor of 500. The results presented in this paper indicate that emissions of several brominated and organophosphate flame retardants are measurable. Polybrominated diphenylethers exhibited an SERa of between 0.2 and 6.6 ng m-2 h-1 and an SERu of between 0.6 and 14.2 ng unit-1 h-1. Because of sink effects, i.e., sorption to chamber components, the emission test chambers and cells used in this study have limited utility for substances low vapour pressures, especially the highly brominated compounds; hexabromocyclododecane had an SERa of between 0.1 and 29 ng m-2 h-1 and decabromodiphenylether was not detectable at all.
Various insulating boards, assembly foams, PC-systems, upholstery and a mattress were examined for possible
emissions of polybrominated and organophosphorus flame retardants. 0.02 m3- and 1m3- emission test chambers and
1Llitre cells were used to perform the investigations. The substances of interest are mainly classified as SVOC. A
sampling technique using polyurethane foam plugs and special analytical methods was developed. The PUF-plugs were
extracted by ultrasonic and soxhlet extraction and the extracts were concentrated. The analyses were performed by
GC/MS and HPLC/DAD. Chamber measurements were generally taken over 28 days, but in the case of SVOC, a test
period of a minimum of 100 days was necessary to achieve equilibrium. The determination of most of OPCs was
successful using emission test chambers. Due to sink effects the determination of low volatile OPC such as RDP and
BDP needs to be improved. Brominated flame retardants are quantifiable up to hexabrominated compounds using
emission test chambers as a reference method. The emission of lower volatile compounds, e.g. HBCD, was strongly
affected by sink effects. Emission of decaBDE was not quantifiable at all. Based on the results presented further
investigations are required for an adequate risk assessment of flame retarded products and their contribution to the
contamination of the indoor air environment. TCPP was found to be one of the most commonly used organophosphorus
flame retardants in polyurethane foam applications. Depending on the sample type 0.012 to 140 µg m-2 h-1 was obtained
for area-specific emission rates (SERa) for TCPP. PBDEs, for example, exhibited product-specific emission rates (SERu)
between 0.1 and 14.2 ng unit-1 h-1 and SERa between 0.2 and 6.6 ng m-2 h-1. More data about the emission behaviour of FR are required with special regard to substance migration, aging and long-term emission in particular.
Nicht nur Schadstoffe aus der Umwelt können Museumsexponate schädigen. Auch interne Schadstoffquellen wie objektimmanente Exhalate und Emissionen von Lösemitteln oder organischen Säuren können den wertvollen Gu¨tern Schaden zufu¨gen. Auf Schadstoffe zu pru¨fen sowie geeignete Messmethoden zu entwickeln und zu optimieren, ist daher von großer Bedeutung. Neuste Forschungen stellen die Autoren vor.
Moderne Vitrinen sollen gleichzeitig eine hohe Dichtigkeit und die Abwesenheit jeglicher Fremdstoffe in den Vitrinen gewährleisten. Diese Anforderungen sind zeitgleich kaum erfüllbar, da es emissionsfreie Materialien (vor allem Kleb- und Beschichtungsstoffe) nicht gibt. Um die potentiellen Emissionen zu minimieren wurde ein Messverfahren entwickelt, welches inzwischen als BEMMA-Schema (Bewertung von Emissionen aus Materialien für Museumsausstattungen) in die Museumswelt Einzug genommen hat.
Die erfolgreiche Bewertung der für den Bau verwendeten Materialien gemäß BEMMA-Schema resultiert nicht in einer emissionsfreien Vitrine, sondern soll bei der Auswahl geeigneter Materialien zur Herstellung möglichst emissionsarmer Vitrinen helfen. Konkrete handwerkliche Durchführungen beim Bau, Dichtheits¬anforderungen, wie auch die Aufstellbedingungen (Umgebung der Vitrine) beeinflussen die Emissionscharakteristik der fertigen Vitrine in der Praxis. Eine saubere Vitrine hilft nichts in einer belasteten Umgebung oder auch bei emittierenden Exponaten. Inzwischen liegen Erfahrungen mit dem Schema seit 2012 vor.
Der Messablauf sieht vor, dass von den Materialien kleine Muster mit der Mikrokammer (Markes) innerhalb von 2 Tagen untersucht werden. Dabei wird mit Silikagelkartuschen auf Ameisen- und Essigsäure, mit DNPH auf Aldehyde und Ketone und mit Tenax® sowohl auf VOC als auch für die spezifische Oxim-Analytik die Abluft der Mikrokammern untersucht. Die Bewertungskriterien basieren auf den Ergebnissen einer Vorstudie mit ca. 150 verschiedenen Produkten im Zeitraum 2010 bis 2012.
Do particleboards produced with recycled wood contribute to indoor air pollution with biocides?
(2003)
The present study comprises the characterisation of museum show cases concerning their hazardous potential for
art objects. In order to estimate potential risks of damage the emission of volatile organic compounds coming from
several construction materials is monitored and different air exchange rates from exhibit cases are determined. For
the determination of the VOCs different methods were applied. The first step is a direct thermal extraction of the
materials followed by emission test chamber measurements. The tracer gas method with N2O that is used in this study is a convenient procedure to investigate air exchange rates under working conditions greater than 0.05 d-1. The results of this study confirm the importance of the careful choice concerning building materials for show cases. Furthermore the analyses clarify that certain organic compounds might be a problem for the exhibits in show cases with low air exchange rates.
Schadstoffe beschäftigen derzeit Museen weltweit Heute weiß man, dass diese auch aus Materialien, die für den Ausstellungsbau verwendet werden, austreten können, was eine Gefahr für Exponate darstellt. Ein neues Verfahren namens BEMMA bietet nun erstmalig die Möglichkeit, relativ schnell und effektiv eine problemorientierte Untersuchung und Bewertung mit belastbaren und reproduzierbaren Ergebnissen vorzunehmen.
Several construction and building materials, including wood, glue and coatings, are possible sources of very volatile organic compounds (VVOCs) and volatile organic compounds (VOCs) like formic and acetic acid. Due to very high air tightness and very low air exchange rates in new buildings concentrations of these harmful substances can increase considerably. To minimize the risk, emissions from building products should be identified and quantified. With the common standard method, this means Tenax® sampling followed by thermal desorption and GC-MS analysis, these acids could not be detected sufficiently. The aim oft this study is the comparison of two different methods for the determination of acetic and formic acid. The sampling of method one, which is usually used for identification and quantification of VOCs, is done in accordance with ISO 16000-6 and ISO 16017-1 on Carbotrap® 202 multi-bed thermal desorption tube by subsequent identification and quantification with GC-MS. Method two is based on sampling on 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) cartridges, derivatisation, elution, identification and quantification of the derivatives with LC-MS/MS (liquid chromatography mass spectrometry/mass spectrometry).
Ausstellungskuratoren, Restauratoren oder Fachplaner stehen immer wieder vor der Entscheidung, geeignete Materialien für Museumsausstattungen auswählen zu müssen. Vitrinen, Depoteinrichtungen, aber auch Transportverpackungen für Kunst- und Kulturgut sollten unbedingt frei von Schadstoffen sein. Ein neues Verfahren ermöglicht nun eine problemorientierte Untersuchung und Bewertung von Materialien mit belastbaren und reproduzierbaren Ergebnissen.
Vor dem Hintergrund der anhaltenden öffentlichen Diskussion um mögliche gesundheitliche Risiken von Ultrafein- und Feinstaubemissionen aus Bürogeräten mit Laserdruckfunktion (LPD, Laser Printing Device) wurde vom Umweltbundesamt ein Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer Prüfprozedur für die Quantifizierung der emittierten Partikel durch Zählung unter Standardbedingungen in Emissionsmesskammern, sowie zur physikalischen und chemischen Charakterisierung dieser Aerosole initiiert. Als Ergebnis konnte die Partikelzählung in den Entwurf des Prüfverfahrens für die Bestimmung von Emissionen (RAL-UZ-122, Anhang S-M) des Umweltzeichens "Blauer Engel" für Bürogeräte sowie in den Prüfstandards ECMA-328 und den Entwurf der ISO/IEC 28360 integriert werden. Die Methode wurde in einem internationalen Ringversuch erfolgreich getestet. Auf dieser Basis können Vergabekriterien und -werte für die Emission von Fein- und Ultrafeinpartikeln im Rahmen der Vergabe des Umweltzeichens Blauer Engel vereinbart und Produktprüfungen vorgenommen werden.
In this work, the elemental composition of fine and ultrafine particles emitted by ten different laser printing devices (LPD) is examined. The particle number concentration time series was measured as well as the particle size distributions. In parallel, emitted particles were size-selectively sampled with a cascade impactor and subsequently analyzed by the means of XRF. In order to identify potential sources for the aerosol's elemental composition, materials involved in the printing process such as toner, paper, and structural components of the printer were also analyzed. While the majority of particle emissions from laser printers are known to consist of recondensated semi volatile organic compounds, elemental analysis identifies Si, S, Cl, Ca, Ti, Cr, and Fe as well as traces of Ni and Zn in different size fractions of the aerosols. These elements can mainly be assigned to contributions from toner and paper. The detection of elements that are likely to be present in inorganic compounds is in good agreement with the measurement of nonvolatile particles. Quantitative measurements of solid particles at 400 °C resulted in residues of 1.6 × 109 and 1.5 × 1010 particles per print job, representing fractions of 0.2% and 1.9% of the total number of emitted particles at room temperature. In combination with the XRF results it is concluded that solid inorganic particles contribute to LPD emissions in measurable quantities. Furthermore, for the first time Br was detected in significant concentrations in the aerosol emitted from two LPD. The analysis of several possible sources identified the plastic housings of the fuser units as main sources due to substantial Br concentrations related to brominated flame retardants.
The qualitative and quantitative investigation of historical iron-gall inks using micro-XRF spectrometry is a suitable method for analyzing composition fingerprints of different ink types. The quantitative analysis is based on a model that takes into account the inhomogeneity and the layer structure of archaeometric samples. Starting from these composition fingerprints, it is possible to characterize distinguishable inks of one artist to classify different chronological ink types and, further, to date unknown fragments that have not so far been integrated into the lifework of an artist. The first qualitative and quantitative investigations of the manuscript Faust I and II and of the music composition The Magic Flute demonstrate impressively the identification of J. W. v. Goethe's and W. A. Mozart's artistic work with modern scientific methods. Further investigations on A. v. Arnim's manuscript Studien zu Naturwissenschaften provide evidence that the diversity of various degradation mechanisms of iron-gall inks could be mainly caused by different inorganic compositions.
X-ray absorption fine structure (XAFS) experiments in fluorescence mode have been performed in total reflection excitation geometry and conventional 45°/45° excitation/detection geometry for comparison. The experimental results have shown that XAFS measurements are feasible under normal total reflection X-ray fluorescence (TXRF) conditions, i.e. on droplet samples, with excitation in grazing incidence and using a TXRF experimental chamber. The application of the total reflection excitation geometry for XAFS measurements increases the sensitivity compared to the conventional geometry leading to lower accessible concentration ranges. However, XAFS under total reflection excitation condition fails for highly concentrated samples because of the self-absorption effect.
Nowadays, micro-x-ray fluorescence analysis has become an established tool for the non-destructive investigation of art objects. However, as these types of sample often forms complex and inhomogeneous layer systems, the quantitative evaluation of the measurements is far from a standard routine. In this paper a fingerprint model is described, which we developed to discriminate between different iron-gall inks of historical manuscripts or compositions. Fundamental parameter methods are used to take self-attenuation, interference from the paper background and diffusion of the ink into the paper into account. The capability of the method to contribute to the solution of archaeometric problems is exemplified by the investigation of an ancient composition. Finally, the restrictions of the model and possible improvements are discussed. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.