Mobile Analytik Ein mobiles Probenahmesystem hilft bei der AMC-Bestimmung

Luftgetragene molekulare Verunreinigungen, wie sie z.B. Farben und Lacke emittieren, können in Industrie wie in Privathaushalten gleichermaßen problematisch sein. Ein Probenahmekoffer erleichtert die Identifikation und Analyse eines breiten Spektrums an AMC-Substanzklassen.

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Ob Chip-, Pharma-, und Lebensmittelproduktion aber auch der private Haushalt – luftgetragene molekulare Verunreinigungen sind nicht zu unterschätzende Kontaminanten, die zu fehlerhaften Produkten, Produktionsausfällen und nicht zuletzt zu gesundheitlichen Problemen führen können. Diese unerwünschten chemischen Verunreinigungen, auch Airborne Molecular Contamination (AMC) genannt, können z.B. durch lösemittelhaltige Klebstoffe, reaktive Fußbodensysteme, Beschichtungen, Farben, Lacke und viele weitere Werkstoffe und Baumaterialien freigesetzt werden. Selbst gewisse Holzarten emittieren einen hohen Anteil von Terpenen, welche ebenfalls zu den AMCs gehören. Steigende Reinheitsanforderungen in den entsprechenden Industrien und ein gestiegenes Gesundheitsbewusstsein am Arbeitsplatz und in privater Umgebung steigern gleichermaßen den Bedarf an sensitiver Analytik für eine Schadstoff-Bestimmung vor Ort. Dabei spielt vor allem die Klasse der luftgetragenen organischen Verunreinigungen (VOC, Volatile Organic Compounds) eine wichtige Rolle.

In VOC-sensitiven Produktionsumgebungen muss die vorherrschende VOC-Belastung vor Ort bestimmt werden, um eine Schädigung der Produkte aufgrund zu hoher VOC-Belastung auszuschließen. Das gilt vor allem, wenn neue, potenziell stark VOC-emittierende Stoffe wie Dichtungen, Elastomere, Boden- und Wandbeschichtungen, eingebracht worden sind. Darüber hinaus kann so die gesundheitliche Unbedenklichkeit eines Raumes hinsichtlich seiner VOC-Belastung ermittelt bzw. mögliche gesundheitsschädliche VOC-Quellen in Industrie und Haushalt identifiziert werden.

AMC-Probenahmekoffer führt Luftproben der Analytik zu

In den auf VOC zu bewertenden Räumen kann nun der neue mobile AMC-Probenahmekoffer des Fraunhofer IPA zum Einsatz kommen. Im Reinraum, in der Prozessluft oder der Innenraumluft in Wohnräumen werden auf diese Weise Proben gesammelt und anschließend in das Labor am Fraunhofer IPA gebracht.

Dort werden die Proben dann mit einer kombinierten TD-GC/MS-Einheit analysiert. Im Thermodesorber (TD) werden die gesammelten VOCs in den Gaschromatograph (GC) überführt. Dort findet die Auftrennung des Stoffgemisches statt. Die einzelnen aufgetrennten Komponenten werden im Massenspektrometer (MS) fragmentiert und durch einen Datenbankvergleich identifiziert. Anhand eines gut verständlichen Messberichts inklusive Auflistung der detektierten und quantifizierten VOC-Verunreinigungen können gegebenenfalls die geeigneten Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Das Haupteinsatzgebiet des AMC-Probenahmekoffers ist die Messung der luftgetragenen organischen Verunreinigung von Raum- und Prozessluft (VOC-Messung) in Bereichen wie

• Halbleiterindustrie,

• Pharmazie,

• Lebensmittelproduktion,

• Arbeitsplatzmessungen,

• Büroräume,

• Wohnräume,

• Lagerräume sowie

• Innenraumanalytik von Fahrzeugen.

Durch eine Erweiterung des AMC-Probenahmekoffers kann darüber hinaus ein breites Spektrum weiterer AMC-Substanzklassen analysiert werden. Hierzu gehören beispielsweise Ammonium-Verbindungen, Halogene und Halogenverbindungen, Metalle, ionische Verbindungen, Prozessgase oder Umweltgase. Die notwendige geräteseitige Ausstattung wird kundenspezifisch je nach zu analysierender AMC-Komponente angepasst. Das Fraunhofer IPA stellt den Wünschen, Fragestellungen und Anforderungen der Kunden entsprechend einen Messplan auf, führt die Messungen vor Ort durch und erörtert mit ihnen die Ergebnisse.

* M. Keller: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, 70569 Stuttgart

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