Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines einfachen Me\u00dfverfahrens auf der Grundlage der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchentechnik zur Bestimmung von Luftinhaltsstoffen. Gegen\u00fcber der konventionellen Pr\u00fcfr\u00f6hrchentechnik werden h\u00f6here analytische Leistungen (z. B. gr\u00f6\u00dfere Me\u00dfbereiche, h\u00f6here Reproduzierbarkeit, objektiveres Auswerteverfahren) angestrebt, ohne die Vorteile der einfachen praktischen Handhabung aufzugeben. Der Einsatzbereich der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen liegt haupts\u00e4chlich in der Bestimmung von Spurenstoffkonzentrationen in Innenr\u00e4umen und am Arbeitsplatz. Durch Anpassung der Reaktionssysteme und der Reagenzmengen k\u00f6nnen die Anwendungen auf Emissions- und Immissionsmessungen sowie auf Kontrollmessungen bei St\u00f6rf\u00e4llen erweitert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden\u00b7 Entwicklung neuer Gas-Feststoff-Reaktionssysteme f\u00fcr den Einsatz in D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen. Voraussetzung f\u00fcr die Eignung sind Reaktionen die in nur einem Verfahrensschritt zu einer Farb\u00e4nderung f\u00fchren.
\n\u00b7 Entwicklung eines Ger\u00e4ts zur Auswertung der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen auf Basis der Remissionsphotometrie. Hierdurch soll eine empfindliche, reproduzierbare und objektive Auswertung der Farb\u00e4nderung in den D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen erzielt werden.
\n\u00b7 Entwicklung einer automatischen Beschichtungseinheit zur Herstellung der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen. Im Vordergrund steht die reproduzierbare Aufbringung d\u00fcnner, reagenzbeladener, fester Schichten auf die Innenseite von Glasr\u00f6hrchen (L\u00e4nge 15 cm, Innendurchmesser 5 mm). Eine konstante und \u00fcber die L\u00e4nge gleichm\u00e4\u00dfige Schichtdickenverteilung ist Voraussetzung f\u00fcr die remissionsphotometrische Auswertung.
\n\u00b7 Test der vorhandenen Reaktionssysteme unter realen Bedingungen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
\u00b7 Es wurden Reaktionssysteme f\u00fcr Ozon, Chlor, Schwefeldioxid und Chlorphenole entwickelt. Hierzu wurden Reagenzien ausgew\u00e4hlt, die mit den Spurenstoffen selektiv gef\u00e4rbte Produkte ergeben. Mit Hilfe von Pr\u00fcfgasverfahren, die f\u00fcr die jeweiligen Stoffe entwickelt wurden, konnten die Verfahrenskenngr\u00f6\u00dfen bestimmt werden.
\n\u00b7 Nach den Pl\u00e4nen f\u00fcr ein Ger\u00e4t zur remissionsphotometrischen Auswertung wurde ein Prototyp gebaut, der \u00fcber einen PC gesteuert im Labor eingesetzt wird. Eine Umr\u00fcstung des Ger\u00e4ts auf Mikroprozessoren ist bereits in Arbeit.
\n\u00b7 Zur automatisierten Herstellung von D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen wurde ein Prototyp gebaut. Die mit diesem Ger\u00e4t hergestellten R\u00f6hrchen zeichnen sich durch reproduzierbar gleichm\u00e4\u00dfige Schichten aus. Durch Verringerung der Schichtdicken konnte eine Empfindlichkeitssteigerung der Messungen erreicht werden.
\n\u00b7 Die bisher zur Verf\u00fcgung stehenden Reaktionssysteme konnten nicht unter realen Bedingungen getestet werden, da die hierf\u00fcr erforderlichen Probenahmesysteme nicht auf dem Markt erh\u00e4ltlich sind. <\/p>\n
Zur Erreichung der gesetzten Ziele war eine kostenneutrale Verl\u00e4ngerung des Projektes erforderlich. Dies ergab sich zum einen aus der zeitlichen Koordinierung der fach\u00fcbergreifenden Zusammenarbeit mit Elektro- und Maschinentechnikern. Zum anderen erwies sich die Bereitstellung von Pr\u00fcfgasen und deren kontinuierliche Konzentrationsbestimmung, die eine wichtige Voraussetzung f\u00fcr die Entwicklung von Reaktionssystemen in D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen ist, unter Verwendung der vorhandenen M\u00f6glichkeiten als sehr zeitaufwendig. Die beantragten Sachmittel wurden nicht vollst\u00e4ndig ausgesch\u00f6pft und deshalb im Rahmen der F\u00f6rderrichtlinien als Personalmittel verwendet. <\/p>\n
Die im Rahmen des Projekts gesetzten Ziele wurden in den wesentlichen Punkten erreicht. Die Ergebnisse liefern die Grundlage f\u00fcr die Entwicklung von Schnelltests unter Verwendung von D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen. Hierdurch wird es zuk\u00fcnftig m\u00f6glich sein, Schadstoffkonzentrationen in Luft mit geringem in-strumentellen Aufwand und kosteng\u00fcnstig, jedoch mit einer h\u00f6heren Genauigkeit als mit den markt\u00fcblichen Verfahren durchzuf\u00fchren. Solche Verfahren sind besonders bei der \u00dcberwachung von Arbeitsplatzkonzentrationen und bei St\u00f6rfallmessungen erforderlich. Aufgrund steigender gesundheitlicher Gef\u00e4hrdung werden in immer st\u00e4rkerem Ma\u00dfe zuverl\u00e4ssige Me\u00dfverfahren f\u00fcr die Anwendung in privaten Haushalten notwendig. Die Ergebnisse solcher Messungen k\u00f6nnen als Grundlage f\u00fcr die Verbesserung der Luftqualit\u00e4t in R\u00e4umen angesehen werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
1. E. Moosbach, D\u00fcnnschicht-Reaktionsr\u00f6hrchen f\u00fcr die Gasspurenanalyse in Luft, Vortrag im Rahmen der InCom 97 vom 17. – 21.03.1997 in D\u00fcsseldorf
\n2. E. Moosbach, S. G\u00e4b, Schadstoffmessungen in Luft mit D\u00fcnnschicht-Reaktionsr\u00f6hrchen, Exponat auf der Hannover Messe 97 vom 14. – 19.04 1997
\n3. Es ist geplant die Ergebnisse der entwickelten Reaktionssysteme in einschl\u00e4gigen Zeitschriften zu ver\u00f6ffentlichen.
\n4. 1998 sollen die Projektergebnisse auf der InCom 98 und einer Fachmesse z. B. Envitec gezeigt werden.
\n5. Eine Weiterentwicklung der Ger\u00e4te und der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen zu marktreifen Schnelltests ist in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen in Gr\u00fcndung geplant.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Zur Anwendung der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchentechnik in Schnelltests sollte die Zahl der Reaktionssysteme weiter erh\u00f6ht werden. Eine zeitsparende Vorgehensweise bei der Entwicklung von Reaktionssystemen kann durch Einsatz eines Pr\u00fcfgasgenerators erreicht werden. Weiterhin k\u00f6nnen durch Verk\u00fcrzen der Diffusionswege in den R\u00f6hrchen, was eine L\u00e4ngenreduzierung bei gleichzeitiger Verringerung des Innendurchmessers zur Folge hat, die Auswerteger\u00e4te verkleinert werden. Zu diesem Zweck m\u00fc\u00dfte die Apparatur zur Herstellung der D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen in grundlegender Weise ge\u00e4ndert werden. Eine Auswertung unter Verwendung von LEDs in Verbindung mit Lichtleitern k\u00f6nnte ein weiterer Ansatz f\u00fcr die remissionsphotometrische Auswertung sein. Zun\u00e4chst wurde f\u00fcr die Durchf\u00fchrung von Testversuchen mit D\u00fcnnschichtr\u00f6hrchen davon ausgegangen, da\u00df geeignete Probenahmesysteme auf dem Markt erh\u00e4ltlich sind. Mit den angebotenen Systemen lassen sich die geforderten Volumenstr\u00f6me f\u00fcr die Probenahme nicht mit ausreichender Genauigkeit gew\u00e4hrleisten, so da\u00df geeignete Probenahmesysteme entwickelt werden m\u00fcssen. Erste Versuchsaufbauten mit Kleinstpumpen wurden bereits erstellt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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