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08. Juli 2020

Mikroliterfiltertiegel: Schnelle und effiziente Mikroplastikanalytik

Bis dato gibt es keine einheitliche Methodik zur Probenahme und Analyse von Mikroplastikpartikelgehalten in der Umwelt. So ist eine verlässliche Bewertung potenzieller Risiken für Mensch und Umwelt kaum möglich. Forschung und Wissenschaftler benötigen für valide Untersuchungsergebnisse standardisierte und routinetaugliche Verfahren. Die Lösung bietet jetzt ein patentierter Mikroliterfiltertiegel aus Edelstahl, den GKD – GEBR. KUFFERATH AG gemeinsam mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und dem Umweltbundesamt (UBA) entwickelt hat. Er gewährleistet zügige und zuverlässige Routineanalysen zur Massengehaltsbestimmung von Mikroplastik in Umweltmedien – auch bei komplexen Proben.

Zur Bestimmung von Mikroplastikeintrag in unterschiedlichen Wässern setzen BAM und UBA auf das thermoanalytische Verfahren der eigens entwickelten TED-GC/MS (Thermoextraktion Desorption Gaschromatographie Massenspektrometrie). Bei Wasser- oder Luftproben geschieht die Bestimmung von Mikroplastikpartikeln in der Regel durch Filtration der Medien. Mikroplastik aus Bodenproben oder Sedimenten muss zuvor durch einen Dichteseparationsschritt aufkonzentriert und die so erhaltenen Überstände müssen dann von der Lösung abfiltriert werden. Erst nach dem Trocknen können diese Proben in den Tiegel aus Aluminiumoxid der TED-GC/MS überführt werden. All diese Schritte bergen das Risiko eines Partikelverlusts und der Kontamination, wenn sie nicht mit kunststofffreien Arbeitsmitteln und Umgebungsbedingungen durchgeführt werden. Der im Rahmen des Forschungsprojektes RUSEKU (Repräsentative Untersuchungsstrategien für ein integratives Systemverständnis von spezifischen Einträgen von Kunststoffen in die Umwelt) von GKD, BAM und UBA entwickelte Mikroliterfiltertiegel aus Edelstahl kann direkt zur Filtration der Probemedien oder Flotate genutzt werden. Dadurch entfallen zusätzliche Arbeitsschritte wie das bisher risikobehaftete Umfüllen und die Gefriertrocknung. Auch das Risiko des Partikelverlusts wird minimiert. Zudem verhindert der komplett aus Edelstahl gefertigte Mikroliterfiltertiegel die Kontamination durch Plastikabrieb. Als Filtermedium ist an den Boden des zehn Millimeter hohen Aufnahmekörpers Optimiertes Tressengewebe von GKD mit einer geometrischen Porengröße von fünf Mikrometern angeschweißt. Dieses robuste einlagige Edelstahlgewebe gewährleistet oberhalb der Trenngrenze von fünf Mikrometern sicheren Rückhalt aller Partikel bei zugleich außergewöhnlich hohem Durchfluss. Zusammen mit dem Filterkuchen wird der leckagefreie Mikroliterfiltertiegel aus Edelstahl automatisch in die TGA der TED-GC/MS eingesetzt. So bietet er für Industrie, Forschung und regulatorische Behörden eine lang ersehnte Lösung für die Routineanalytik. Bereits seit einem Jahr ist dieser innovative Mikroliterfiltertiegel in der Analytik von Mikroplastik in Mineralwasser aus PET-Flaschen und bei Qualitätskontrollen in wasserbasierten Getränken bewährt. Sein vielfältiges Einsatzpotenzial ermöglicht aber auch Untersuchungen von behandeltem Abwasser oder Oberflächenwasser zur Qualitätskontrolle verschiedener Reinigungsverfahren sowie Analyse auf organische Düngemittel, Böden oder Sedimenten.

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