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Organisationseinheit der BAM
Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) geförderten Projektes wird in Kooperation mit dem Verband deutscher Metallhändler (VDM) ein Verfahren zur Quantifizierung der PCB-Kongenere 28, 52, 101, 138, 153, 180 im Gehaltsbereich von 0,1 bis 20 mg in Kunststoffabfällen aus dem Altkabelrecycling entwickelt und validiert. Dazu werden repräsentative Referenzmaterialien für die Laboranalytik aus Granulaten verschiedener Kabelzerlegeprozesse hergestellt und charakterisiert. Die Methodenentwicklung umfasst mahl-, sieb- und schüttguttechnologische Aspekte sowie den Vergleich unterschiedlicher Extraktionsverfahren und chromatographischer Bedingungen. Das validierte Verfahren sieht die Mahlung der technischen Probe auf eine Kornobergrenze von 0,50 mm gefolgt von Extraktion mit einem unpolaren Lösungsmittel bei einer Einwaage von 4 g und gaschromatographischer Bestimmung vor. Die Bestimmungsgrenzen liegen zwischen 0,01 und 0,08 mg/kg. Bei sorgfältiger Wahl der chromatographischen Bedingungen sind Elektroneneinfang- und massenselektive Detektion (MS) gleichwertig. In Gegenwart größerer Mengen bestimmter Komponenten, die in einigen Kabeln enthalten sind, kann der Einsatz eines MS von Vorteil sein. Drei Referenzmaterialien mit Gehalten der genannten Kongenere zwischen 0,1 bis 5 mg/kg werden in einem abschließenden Ringversuch zur Validierung dieser Methode mit 23 ausgewählten Laboratorien eingesetzt. Dabei ergeben sich für die Quantifizierung dieser Kongenere relative Vergleichsstandardabweichungen zwischen 15 und 33 %. Das Verfahren wird in die europäische Normung (CEN 292 „Characterisation of Waste“) eingebracht.
Ziel der vorliegenden Untersuchungen, die im Rahmen einer Diplomarbeit der Fachhochschule Lausitz/Senftenberg an der BAM durchgeführt wurden, war ein Vergleich unterschiedlicher Extraktionsverfahren für die Bestimmung von extrahierbarem organischem Halogen (EOX) in Bodenproben. EOX ist ein für die rasche Bewertung der Organochlor- Belastung kontaminationsverdächtiger Flächen wertvoller Summenparameter, der sämtliche mit organischen Lösungsmittel extrahierbare Organohalogenverbindungen erfasst. Gegenwärtig existiert jedoch kein für die Bodenanalytik genormtes Verfahren für die Durchführung von EOX-Bestimmungen. Daher wird in der Praxis auf das für Schlämme und Sedimente entwickelte Verfahren nach DIN 38414 S17 (1990) zurückgegriffen, so auch in der Bundesbodenschutz- und Altlasten-Verordung (BBodSchV). Literaturangaben und Erfahrungen mit der Wiederfindungsrate polarer Extraktionsmittel und moderner Extraktionsverfahren bei Organochlorpestiziden, die eine bedeutende Quelle für EOX in Schlämmen und Böden darstellen, lassen vermuten, dass das genannte Normverfahren systematisch zu Unterbefunden neigen könnte. Für die Untersuchungen wurden an der BAM entwickelte Boden-Referenzmaterialien mit "natürlicher", über jahrzehntelangen Eintrag entstandener DDT- und Lindan-Belastung verwendet. Neben den klassischen Extraktionsverfahren nach Soxhlet kamen die ultraschallunterstützte Extraktion, die Mikrowellen- und die beschleunigte Lösungsmittelextraktion (ASE) jeweils mit Lösungsmitteln unterschiedlicher Polarität zum Einsatz. Extraktionsausbeuten und Wiederholpräzision der einzelnen Varianten wurden verglichen und vor dem Hintergrund der Ergebnisse unabhängiger Verfahren wie der gaschromatographischen Bestimmung der einzelnen Organochlorverbindungen bewertet. Die Polarität des Extraktionsmittels weist auch bei trockenen Böden den größten Einfluss auf die Extraktionsausbeuten der in den untersuchten Proben enthaltenen Organochlorverbindungen auf. Die Mischung Hexan/Aceton (1:1), die sich für die Extraktion verschiedener organischer Parameter bewährt hat, ist hinsichtlich der EOX-Analytik der existierenden Norm überlegen.
The role of matrix reference materials in the process of demonstrating the degree of equivalence of measurement results obtained from intercomparisons is outlined, reviewing exemplary selected experience gained at BAM regarding the determination of organic contaminants in environmental matrices.
The specific characteristics of reference materials employed in the process of demonstrating equivalence between laboratories in the course of proficiency testing as well as the development, comparison and validation of methods are elaborated. The demand is for series of appropriately characterised samples which are fit for the purpose and it is seen from representative examples that the utilisation of such tailor-made RM designed to tackle the specific need of an analytical problem dominates over certified matrix reference materials in this context. Concluding, the role of certified matrix reference materials in quality assurance is briefly looked at both from the users and providers points of view.
Feste Referenzmaterialien für die Spurenanalytik umweltrelevanter organischer Schadstoffe erfordern aufgrund der geringen thermischen Belastbarkeit der Analyten besondere Aufarbeitungsstrategien für die Herstellung repräsentativer Teilproben. Das in der Fachgruppe I.2 seit 1994 für diesen Zweck systematisch aufgebaute technologische Instrumentarium wird vorgestellt, und das im Laufe der Jahre angesammelte Know How wird anhand von Beispielen vermittelt. Das im Laboratorium I.21 entwickelte Qualitätssystem für eine optimale Logistik der Arbeitsabläufe der Probenherstellung und -verwaltung sowie für eine bedarfsgerechte Charakterisierung der Materialien wird ausführlich erläutert.
Bezüglich der Verwendung der Referenzmaterialien wird herausgestellt, daß es zwei gleichberechtigte Anwendungsrichtungen gibt: die interne Qualitätskontrolle mit zertifizierten Referenzmaterialien (ZRM, z.B. für die Methodenvalidierung) und die externe Qualitätskontrolle (Proficiency Testing = Kompetenzbewertung von Prüflaboratorien). Referenzmaterialien für das Proficiency Testing, die im Umweltbereich in viel größeren Stückzahlen umgesetzt werden können als ZRM, weisen bezüglich Homogenität und Charakterisierung die gleichen Qualitätskriterien wie ZRM auf. Diese Materialien haben - auch im internationalen Maßstab - stark an Bedeutung gewonnen.
Ein englisches Abstract gibt es nicht, aber eine Grobgliederung zur Vortragsankündigung:
This lecture includes:
· the technological and logistical aspects of reference material preparation and sub-sampling and subsequent sample management,
· appropriate measurement strategies for homogeneity and stability studies,
· the use of relevant statistical tests to evaluate those measurement data,
· the organisation of interlaboratory studies based on traceable measurements
A method for the determination of the novel brominated flame retardant tetrabromobisphenol A bis(2,3-dibromopropylether), 1,1'-(isopropylidene)bis[3,5-dibromo-4-(2,3-dibromo-propoxy)-benzene] (TBBPA-dbpe), was developed. Technical TBBPA-dbpe was purified and the results of a thorough physical characterisation are reported. The application of APCI-MS is discussed and the fragmentation patterns are described. Quantification of TBBPA-dbpe was done by HPLC-DAD using external calibration. The validation of the method was accomplished using sediment and sewage sludge samples spiked with defined amounts of authentic TBBPA-dbpe. The average recovery rates of TBBPA-dbpe from spiked samples ranged from 35 to 91% (sediment) and from 57 to 98% (sewage sludge) depending on the respective extraction method. Pressurised fluid extraction (PFE) and fluidised bed extraction were superior to classical Soxhlet and sonication procedures and yielded recovery rates between 90 and 98% with relative standard deviations of 2%. The limits of detection (DTC), identification (ID) and determination (DTM) using HPLC-DAD were 10, 21 and 30 ng g-1 in sediment and 22, 44 and 72 ng g-1 in sewage sludge, respectively.
The validation of a robust quantification procedure for EtG in hair using GC–NCI–MS is presented. Aqueous extraction is followed by complete lyophylization of the extract and derivatization with pentafluoropropionic anhydride (PFPA) under controlled temperature and duration. Clean-up of extracts was dispensable and standard single quadrupole MS displayed sufficient selectivity and sensitivity. The method displayed a wide linearity range and enabled LOD of 0.68 pg/mg, LOQ of 2.4 pg/mg, and precision below 8.12%. Since EtG was seen to display prolonged stability in the aqueous extracts and after derivatization with PFPA this straightforward procedure allows a routine throughput of large quantities of samples with little proneness to procedural scatter of results. The method was applied to demonstrate the homogeneity of two hair reference materials with mean EtG contents of 8.48 pg/mg and 22.0 pg/mg. Aside from the application in homogeneity studies of hair reference materials predominantly in the concentration range of 10–50 pg/mg the method was also designed for daily routine quantification of real-world sample with regard to drinking behavior assessment.
Aim: The objective of the study was to provide conclusive evidence for the effect of particle size reduction as by milling on the extractable content of ethyl glucuronide (EtG) of hair samples. Methods: A number of real case hair samples and two pooled hair materials with EtG contents in the range of 1030 pg/mg were systematically compared with regard to the extraction yield of EtG after cutting to 23 mm length and pulverization with a ball mill. After the respective treatment the samples were submitted to aqueous extraction followed by quantification of EtG using HPLC-MS/MS. Results: It was unequivocally demonstrated that milling of hair samples prior to aqueous extraction significantly increases the extractable EtG content compared with cut hair. The effect ranged between 137 and 230% and was seen to occur regardless of the extent of pulverization. Cooling of samples was not necessary to prevent partial degradation of EtG during the grinding procedure. Conclusion: The options currently employed at choice in analytical practice (cutting or milling) were seen to significantly affect the extractable amount of EtG in hair. This is suspected to influence the degree of equivalence of quantification results obtained in different laboratories as well as their respective classification of a test subject's drinking behaviour on the basis of currently recommended cut-off values.
The reliability in measurement results obtained during environmental monitoring is crucial for the assessment and further planning of remediation efforts on the respective contaminated sites by the responsible authorities. A case study concerned with groundwater contaminated with perchloroethylene, trichloroethylene and 1,1,2-trichlorotrifluoroethane including their degradation products which involves private contract laboratories and an independent provider of quality assurance (QA) is presented. The experience gained with biannual monitoring campaigns over 14 years indicates that the selection of contractors on basis of accreditation status and successful performance in interlaboratory comparisons are not sufficient. Rather the auditing of the contractors by the QA provider prior to each campaign and the crosschecking of selected monitoring samples by the QA provider led to a lasting improvement of reliability in the contractors' measurement results. A mean deviation of 20% from the reference value determined by the QA provider for the crosschecked samples was reached.
The title compound, {2-[(2-carbamoylethyl)amino]-3-methylpentanoic acid}, C9H18N2O3, is of interest with respect to its biological activity. It was formed during an addition reaction between acrylamide and the amino acid isoleucine. The crystal structure is a three-dimensional network built up by intermolecular N–H···O and O–H···N hydrogen bonds.
The title compound [systematic name: (2R,3R,4S,5R,6R) 2-(acetoxymethyl)-6-propoxytetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate], C17H26O10, was formed by a Koenigs-Knorr reaction of 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl bromide and n-propanol. The central ring adopts a chair conformation. The crystal does not contain any significant interactions such as hydrogen bonds.
The nature and concentrations of volatile organic compounds (VOCs) in chars generated by hydrothermal carbonization (HTC) is of concern considering their application as soil amendment. Therefore, the presence of VOCs in solid HTC products obtained from wheat straw, biogas digestate and four woody materials was investigated using headspace gas chromatography. A variety of potentially harmful benzenic, phenolic and furanic volatiles along with various aldehydes and ketones were identified in feedstock- and temperature-specific patterns. The total amount of VOCs observed after equilibration between headspace and char samples produced at 270 °C ranged between 2000 and 16,000 µg/g (0.2–1.6 wt.%). Depending on feedstock 50–9000 µg/g of benzenes and 300–1800 µg/g of phenols were observed. Substances potentially harmful to soil ecology such as benzofurans (200–800 µg/g) and p-cymene (up to 6000 µg/g in pine wood char) exhibited concentrations that suggest restrained application of fresh hydrochar as soil amendment or for water purification.