Ringversuch Metalle

Herstellung der Probenträger

Der Ringversuch Metalle findet 2026 aufgrund rückläufiger Teilnehmendenzahlen nicht statt. Er wird aber aller Voraussicht nach 2027 wieder angeboten.

Haben Sie Anregungen zur Verbesserung dieses Ringversuchs? Dann bitten wir Sie um eine kurze Rückmeldung per E-Mail. Wir bemühen uns, unsere Ringversuchsangebote kontinuierlich weiterzuentwickeln. Hierfür ist natürlich das Feedback derjenigen besonders wichtig, für die wir unsere Ringversuche anbieten.
Übersichtsgrafik

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Windkanal und Messkammer im IGF
Bild: IGF Technikum Dortmund.

Bei diesem Ringversuch werden mit Metallpartikeln belegte Filterproben verschickt. Die Beaufschlagung erfolgt mittels eines Gesamtstaubprobenahme(GSP)-Systems auf Cellulosenitrat-Filter (8 µm Porengröße, 37 mm Durchmesser) [1].

Die Herstellung dieser Proben erfolgt im Institut für Gefahrstoff-Forschung der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (IGF) in Dortmund. Mithilfe eines Flammengenerators werden wässrige Metallsalzlösungen pyrolysiert. Die dadurch entstandenen Metalloxidpartikel werden mit definiertem Luftstrom durch eine 20 m lange und 0,5 m im Durchmesser messende Stahlröhre (Windkanal) geleitet. Diese mündet in eine ca. 20 m3 große Messkammer, in der die Probenahmeeinheiten platziert sind. Im Inneren der Messkammer ist eine homogene Verteilung der Partikel an jeder Stelle gewährleistet [2].

Die Belegungen sollen in einem Konzentrationsbereich vom 0,1- bis 2-fachen der jeweiligen Beurteilungsmaßstäbe der A-Fraktion liegen. Unter Berücksichtigung der analytischen Leistungsfähigkeit der einzusetzenden Analysenmethoden werden voraussichtlich für Cobalt, Nickel, Chrom und Indium abweichende Konzentrationsbereiche gewählt, die rechtzeitig bekannt gegeben werden. Bei der Auswahl der Konzentrationen werden die in der folgenden Tabelle aufgeführten Beurteilungsmaßstäbe als Grundlage genutzt, in der Regel werden die niedrigsten veröffentlichten Beurteilungsmaßstäbe herangezogen.


Beurteilungsmaßstäbe für Metalle in Deutschland als Grundlage zur Auswahl der Konzentrationen für den Ringversuch

Metall Beurteilungsmaßstab in mg/m3 Bemerkung
Zn und seine anorganischen Verbindungen 0,1 [6] DFG (A-Fraktion)
Cu und seine Verbindungen 0,045; 0,01 [6] AGS; DFG (A-Fraktion)
Pb und seine anorgansichen Pb-Verbindungen 0,15; 0,004 [6] AGS, DFG (E-Fraktion)
Ni als Carc. 1A, Carc. 1B eingestuft 0,006 [6] AGS (A-Fraktion)
Co und Co-Verbindungen, als Carc.1A, Carc.1B eingestuft 0,0005 [6] AGS (A-Fraktion)
In 0,0001 [6] AGS (A-Fraktion)
Mn und seine anorganischen Verbindungen 0,02 [6] AGS (A-Fraktion)
Cr 0,012* [6] AGS (A-Fraktion)
* in Anlehnung an den AGW von Chromsulfat

Mithilfe eines zweiten Brenners besteht die Möglichkeit, Eisen als Störmatrix einzusetzen.

Jeder Teilnehmende erhält einen Probensatz bestehend aus

  • drei beaufschlagten Probenträgern und
  • vier unbeaufschlagten Probenträgern zur Blindwertkorrektur.

Das Bestimmungsverfahren (AAS-Methoden, ICP) ist frei wählbar. Als Aufschlussmethode wird die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft [3] und vom IFA [4] publizierte Methode zum Aufschluss von Metallstäuben empfohlen. Nach dieser IFA-Arbeitsmappe kann sowohl ein offener Aufschluss als auch ein mikrowellenunterstützter Druckaufschluss verwendet werden. In Vergleichsversuchen konnte gezeigt werden, dass beide Aufschlussmethoden gleichberechtigt eingesetzt werden können [5]. Zusammen mit den Proben werden den Teilnehmenden Kurzbeschreibungen der zwei Aufschlussverfahren zugesendet.

Teilnahme

Kontakt

Abteilung Chemische und biologische Einwirkungen

Krista Gusbeth
Max Hasenbeck
Franziska Nürnberger
Ronja Schneck

Literatur

[1] Ringversuch Metalle auf Filtern (Kennzahl 1630-4) In: IFA-Arbeitsmappe Messung von Gefahrstoffen. Lieferung 01/2022

[2] Monsé, C. et al.: Development and Evaluation of a Nanoparticle Generator for Human Inhalation Studies with Airborne Zinc Oxide. Aerosol Sci. Technol. 48 (2014) Nr. 4, S. 418-426

[3] Aufarbeitungsverfahren für Stäube zur Bestimmung des "Gesamtmetallgehaltes". In: DFG, Analytische Methoden zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe, Luftanalysen. Band 1: Spezielle Vorbemerkungen, Abschnitt 4 "Probenahme und Bestimmung von Aerosolen und deren Inhaltsstoffen". 14. Lfg. Verlag Chemie, Weinheim 2005, S. 31-32

[4] Aufarbeitungsverfahren zur Analytik metallhaltiger Stäube, Methodik zur Bestimmung des "Gesamtmetallgehaltes" (Kennzahl 6015) In: IFA-Arbeitsmappe Messung von Gefahrstoffen. Lieferung 02/2018

[5] Pitzke, K.; Gusbeth, K.; Hebisch, R.; Kirchner, M.; Schuh, C.; Schwank, T.; Sonnenburg, R.; Timm, K.; Breuer, D., Projektstudie: Vergleich von Aufschlussverfahren für die Bestimmung des Gesamtmetallgehaltes in Staubproben (PDF, 406 kB, nicht barrierefrei) Teil 2: Ringversuch Teil 1, DFG-Arbeitsgruppe "Luftanalysen", Gefahrstoffe - Reinhaltung der Luft 78 (2018) Nr. 4, S. 138-151.

[6] GESTIS International Limit Values