Labor für Immissionsschutz / Instrumentelle Analytik

Laborleitung

Prof. Dr. rer. nat. Carmen Genning

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Dr. rer. nat. Kristof Jess

 

Aufgaben

Das Labor für Immissionsschutz dient vor allem der Grundausbildung der Studierenden im Bereich "Luftreinhaltung, Immissions- und Strahlenschutz". Die Studierenden unseres Bachelorstudienganges Bio- und Umwelttechnik können im 5. Semester das Vertiefungsmodul „Luftreinhaltung“ wählen, in dessen Rahmen sie mit den Vorgängen in der Atmosphäre, den Auswirkungen von Luftverunreinigungen auf die Atmosphäre, den rechtlichen Grundlagen zum Schutz der Umwelt und der Abluftreinigung vertraut gemacht werden.

Zusätzlich durchlaufen alle Studierenden der Bio- und Umwelttechnik im 4. Semester dieses Labor und machen sich mit den grundlegenden Methoden der Probenahme, Probenvor- und  -aufbereitung sowie der Analytik in verschiedenen Matrices vertraut. Mit dem Labor verknüpft sind die Vorlesungen "Instrumentelle Analytik", "Probenahmestrategien" und "Statistik".

Neben Geräten, die in der modernen Umweltanalytik eingesetzt werden, verfügt das Labor über Messeinrichtungen zur Ermittlung der Partikelanzahl in gasförmigen Matrices sowie über eine Validiermessstrecke zur Absicherung der bei der Partikelzählung erhaltenen Messergebnisse.

 

Ausstattung

Probenahmeeinrichtungen

1.)    Luft
        DESAGA Luftprobenahmekoffer für die aktive Probenahme von Luftinhaltsstoffen,
        Digitel High Volume Sampler für Schwebstaub,
        Bergerhoff Probenahmeeinrichtung für Staubniederschlag,
        Diffusionssammler für die passive Probenahme von NOx,
        Nanopartikelsammler aus flüssigen Medien.

2.)    Wasser
         Vor-Ort-Probenahme-Koffer zur Bestimmung von pH-Wert, Leitfähigkeit, Sauerstoff
         und Redox-Potential,
         Schöpfbecher,
         Tauchpumpe zur Pegelbeprobung.

3.)    Boden
        Bohrstock.

Probenvorbereitung

  • Schneidmühle zum Zerkleinern von festen und faserigen Stoffen,
  • Siebe zur Korngrößenfraktionierung,
  • Mikrowellenaufschluss-Apparatur für flüssige und feste Proben,
  • Soxhlet-Aufsätze zur Extraktion organischer Inhaltsstoffe aus Böden,
  • IKA Schüttler zum Extrahieren und Homogenisieren,
  • Rotationsverdampfer zur Herstellung von Konzentraten aus organischen Extrakten,
  • Gefriertrocknung zur schonenden Erzeugung von Trockenrückständen,
  • Sartorius-Analysenwaagen,
  • Sartorius-Reinstwassersystem.

Analytik

  • Kondensationspartikelzähler zur Ermittlung der Staubkonzentration in Innenräumen, Partikelmessstrecke mit Aerosolgeneratoren, Separation nach Partikelgröße und Kondensationspartikelzählern von TSI,
  • Perkin Elmer Graphitrohr/Flammen-AAS zur Bestimmung von Metallen und Kaltdampf-AAS zur Bestimmung von Quecksilber,
  • Ionenchromatograph zur Anionenbestimmung,
  • Analytik Jena Photometer,
  • Thermo Scientific HPLC und GC-System zur Identifizierung organische Komponenten,
  • SI Analytics Titrinos,
  • IKA Kalorimeter zur isoperibolen und adiabaten Brennwertbestimmung,
  • Analytik Jena AOX-Gerät,
  • Analytik Jena TC/TOC/TIC-Analysator für feste und flüssige Proben.

      

Vorlesungsinhalte

ProProbenahmestrategienbenahmestrategien

Probenahmestrategien

  • Umweltkompartimente (Wasser, Boden, Luft), Ziel der Probenahme, Orts- und zeitabhängige Probenahmen,
  • Aktive und passive Probenahme,
  • Verteilungsmuster,
  • Probenahme in aquatischen Systemen, Luftprobenahme in Strömungskanälen,
  • Luftprobenahme in der Atmosphäre, Tagesgänge,
  • Luftprobenahme in Innenräumen,
  • Sammeln von Partikeln, Probenahme von Hausstaub,
  • Biomonitoring,
  • Konservierung von Proben,
  • Probenaufbereitung.

Instrumentelle Analytik

  • Grundlagen der Analytischen Chemie,
  • Kalibrierung + Qualitätssicherung,
  • Bestandteile von Spektrometern,
  • Atomabsorptionsspektroskopie (AAS),
  • Atomemissionsspektroskopie (AES),
  • Rotations-Schwingungsspektroskopie,
  • UV/VIS-Spektroskopie, Photometrie, Fluoreszenz- und Phosphoreszenz-spektroskopie, Photoakustik, NDIRSpektroskopie,
  • Massenspektrometrie,
  • Grundlagen der Chromatographie (Gaschromatographie, HPLC, Ionen-chromatographie, Superkritische Flüssigchromatographie (SFC), Dünnschicht-chromatographie,
  • Leitfähigkeitsmessung, Potentiometrie, elektrochemische pH-Wert Messung, Bioanalytik.

Statistik

  • Beschreibende und schließende Statistik,
  • Datengewinnung,
  • Stichprobenauswahl,
  • Kennzahlen,
  • diskrete Verteilungen,
  • Wahrscheinlichkeit,
  • verschiedene kontinuierliche Verteilungen (Standardnormalverteilung, t-Verteilung, Chi^2-Verteilung),
  • Vertrauensbereiche,
  • statistische Tests.

Forschung

  • Zurzeit läuft ein Kooperationsvorhaben mit der EASZ/2 der Volkswagen AG (Validierung von Messungen zur Bestimmung der Partikelanzahl in Abgasen).
  • Geplant ist ein Vorhaben mit der Kläranlage Wolfenbüttel (Bestimmung von Arzneimittelrückständen in Wässern).
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