Bronkhorst

Durchflussmesser und Durchflussregler für die Analyse von Spurenelementen

30. Juli 2020 Rob ten Haaft

Die Spurenelementanalyse (Trace elemental analysis - TEA) ist eine in der Umweltanalytik, Metallurgie, Lebensmittel- und Pharmaindustrie häufig verwendete Analysemethode. Im Allgemeinen handelt es sich um die Analyse aller Elemente aus dem Periodensystem der Elemente. Bronkhorst bietet hochgenaue Durchflussmesser und Durchflussregler mit hervorragender Wiederholgenauigkeit an, um die Qualität der Analysegeräte auf dem Markt noch weiter zu erhöhen.

Rob ten Haaft, unser Branchenspezialist für Analytik, stellt in diesem Blog neue Entwicklungen und Trends aus dem Bereich der Elementaranalyse vor und beschreibt, wie Bronkhorst die Hersteller dieser Geräte bei Neuentwicklungen unterstützt.

Grundlage für diesen Blog ist ein Interview mit Carolien Meijer (Manager Strategic Marketing) und Lynn Woerts (Online Marketeer) über die Elementaranalyse.

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Wann und warum werden Spurenelemente gemessen?

Es gibt verschiedenste Gründe, warum die genaue Kenntnis, welche chemischen Elemente in welcher Menge in einer Probe vorhanden sind, wichtig ist. So werden Spurenelemente für Umweltanalysen gemessen. Da insbesondere Schwermetalle wie z.B. Quecksilber, Blei, Cadmium oder Arsen in hohen Konzentrationen für Mensch und Umwelt schädlich sind, ist ihre Überwachung zur Sicherung von unter anderem Boden-, Pflanzen- und Wasserqualität durch Analysetechnik wichtig. Aber auch die Messung „gängigerer“ Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Schwefel kann interessant sein, z.B. können bei der Untersuchung von Proteinen Änderungen der Zusammensetzung auf Mutationen hinweisen, die auf die ständigen Veränderungen unserer Lebensumwelt zurückzuführen sind.

„Mir gefällt die Vorstellung, dass ich einen bescheidenen Beitrag zu einer sauberen und sicheren Welt leisten kann, indem ich Erkenntnisse über Verschmutzungen zur Verfügung stelle. Natürlich mithilfe der Analysegeräte, die von Dritten auf den Markt gebracht werden.“

Ich stelle immer häufiger fest, dass Pharmaunternehmen die Elementaranalyse nutzen und so die Reinheit ihrer Endprodukte überwachen. Aber wie ich schon erwähnt habe, gibt es noch viel mehr Anwendungsbereiche. Für fast alle Anwendungen gilt, dass exakte und reproduzierbare Durchflussmesser und Durchflussregler unerlässlich sind. Daher werden wir immer wieder gebeten, uns an der Optimierung der Geräte zu beteiligen, die zur Messung von Spurenelementen eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang werden u.a. Exaktheit, Reproduzierbarkeit und Geschwindigkeit der Analysegeräte überprüft. Anschließend übertragen wir die Ergebnisse in eine geeignete Durchflusslösung. Da wir über ein breites Portfolio verfügen, können wir echte maßgeschneiderte Lösungen für die Fragen bieten, die sich im Zusammenhang mit einem Analysegerät stellen.

Welche Rolle spielt der Durchflussregler bei diesen Analysen?

Die Elemente in der Probe werden voneinander getrennt und anschließend mit einem Detektor gemessen. Ein Trägergas sorgt für den Transport der getrennten Probekomponenten. Außerdem werden eventuell Gase benötigt, um chemische und manchmal physische Reaktionen stattfinden zu lassen, mit denen die zu messenden Elemente unterschieden werden können. Träger- und Reaktionsgase müssen bei der Anwendung absolut sauber sein. Bei Analysen geht es nämlich um äußerst geringe Konzentrationen der zu messenden Elemente. Die Durchflussregler und Durchflussmesser, die zur Messung eines Trägergases oder Dosierung eines Reaktionsgases eingesetzt werden, müssen nicht nur sehr genau messen bzw. regeln können, sondern auch äußerst reproduzierbar sein. Mit anderen Worten: Das Analyseergebnis muss nicht nur gut sein, sondern am nächsten Tag exakt identisch sein – auch oben auf einem Berg in der Schweiz, in der Arktis oder in der Sahara.

Spezialist Spurenelementanalyse

Die wichtigsten Merkmale, die ein Durchflussmesser oder Durchflussregler für die Elementaranalyse haben muss, sind Exaktheit und Reproduzierbarkeit. Das klingt recht allgemein... und das stimmt. Entscheidend sind die spezifischen Vorgaben für das Analysegerät und die Richtlinien, die der Hersteller anwendet.

Das ist auch der Grund, warum mir meine Arbeit so gut gefällt. Nur wenn wir den Verwendungszweck des Kunden richtig verstehen, können wir ihm wirklich helfen.

Unsere empfohlenen Geräte

Können Sie etwas zu diesen spezifischen Fragen und Anforderungen sagen?

Die Hersteller von Analysegeräten haben oft diverse Wünsche, was die Verwendung der Durchflussmesser oder Durchflussregler betrifft: Die Form ist wichtig, denn schließlich soll das Instrument ins Analysegerät passen. Außerdem stehen Signalverarbeitung, Steuerung und Stromzufuhr im Mittelpunkt. All diese Punkte sind für die Auswahl des Instruments entscheidend. Und, nicht unwichtig, oft spielt auch der Kostenaspekt eine Rolle.

Gemeinsam mit unseren Ingenieuren und denen des Kunden bilden wir ein Team, das ansprechende Ergebnisse liefert.

Zu guter Letzt: Was sind die neuesten Entwicklungen im Bereich der Elementaranalytik?

Wichtige Trends bei der Elementaranalyse sind Miniaturisierung (Platzbedarf im Labor, aber auch am Point of Care), Reinheit und Kosten. Durchflussmesser und Durchflussregler müssen daher immer kompakter werden. Außerdem sehen wir auch deutliche Tendenz dahingehend, dass Analysegeräte immer intelligenter werden und im Labor immer niedrigere Nachweisgrenzen verarbeiten müssen. Dadurch werden auch Aspekte wie Reinheit zunehmend wichtiger.

Spurenelementanalyse Laborentwicklungen

Die Durchflussregler von Bronkhorst können bereits einen Hinweis auf den Status des Instruments selbst geben, aber wir beschäftigen uns auch damit, wie wir Prognosen für die vorausschauende Instandhaltung der Analysegeräte machen können, zum Beispiel indem wir die erforderliche Ventilspannung betrachten, die für die Durchflussregelung benötigt wird.

Ich befasse mich intensiv mit den unterschiedlichen Wünschen und Anforderungen, die Pharmaunternehmen für die Messung von Spurenelementen haben. Daher würde ich mich freuen, wenn Menschen diesen Blog lesen und sich mit mir darüber austauschen wollen.

Hätten Sie gerne mehr Informationen über die Spurenelementanalyse?

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