Charakterisierung von Aerosolen
Verschiedenartige Technologien für unterschiedlichste Aufgabenstellungen
Aerosole sind allgegenwertig. Sie entstehen entweder unwillkürlich über natürliche und anthropogene Prozesse oder werden gezielt zur Erfüllung definierter Aufgaben synthetisiert. Das Verhalten von Aerosolen hängt von ihrem Dispersitätszustand ab, d.h. von der Erscheinungsform (u. a. Partikelgrößenverteilung, -material, -morphologie, -ladung) und der räumlichen Verteilung (u. a. Konzentration) der Partikel. Die Kenntnis dieser Eigenschaften ist Grundlage für viele Arbeitsgebiete (Arbeits- und Umweltschutz, Forschung und Entwicklung, Prüfung und Kalibrierung), bei denen Aerosole von Bedeutung sind. Daher besteht ein hoher Bedarf in Industrie, Dienstleistungsunternehmen, staatlichen Institutionen oder wissenschaftlichen Einrichtungen an Aerosoltechnologien zur Probenahme, Probenkonditionierung und Probenanalyse.
Probenahme
Ausgangspunkt für Qualität und Reproduzierbarkeit jeder Aerosolanalyse ist die Probenahme, die je nach Aufgabenstellung auch spezifische Anforderungen erfüllen muss. Hierzu zählen unter anderem:
- isokinetische Probenahme durch geeignete Probenahmesonden (z.B. SYS 528, SYS 529) zur Vermeidung von Über- oder Unterbewertung, insbesondere von Partikeln > 1 µm
- Entnahme von Aerosolproben aus unter Druck stehenden Leitungen und Behältern (SYS 525)
- Entnahme von Aerosolproben an verschiedenen Orten (z.B. über Probenahmeumschalteinheiten SYS 520, SYS 520/S oder SYS 521)
- Realisierung definierter Probenahmevolumenströme (RFU 564)
Konditioniermaßnahmen
Um Messartefakte zu vermeiden und die eingesetzte Messtechnik zu schützen, sind vor der eigentlichen Aerosolcharakterisierung nach der Probenahme meist gezielte und definierte Konditioniermaßnahmen an der Aerosolprobe erforderlich:
- Reduzierung der Partikelkonzentration (Verdünnung) auf aerosolanalytisches Optimum (DIL 5XY, DDS 560, VDS 562) des jeweiligen Messprinzips
- Beeinflussung des Aerosolladungszustandes z.B.: gezielte unipolare Aufladung oder Neutralisierung (EAN 581)
- Entfernung von flüchtigen organischen Komponenten (TDD 590)
- verlustoptimierte Probenahmeleitungen z.B. elektrisch-leitfähige Leitungen (Antistatikschlauch)
Uns kommt es auf die Größe an.
Probeanalyse
Erst nach Probenahme und Konditionierung erfolgt die eigentliche Charakterisierung der Partikel nach Größe und/oder Konzentration. Je nach Messaufgabe werden entweder Einzelgeräte eingesetzt oder mehrere Techniken auf Basis unterschiedlicher physikalischer Messprinzipien für unterschiedliche Größenbereiche miteinander kombiniert. Daher haben wir auch unterschiedliche Technologien im Portfolio:
- Streulichtspektrometer (LAP 322, LAP 323) entsprechend ISO 21501-1 zur zeitaufgelösten Bestimmung von Partikelgrößenverteilung und -konzentration von 150 nm – 40 µm für hochaufgelöste Aerosolcharakterisierung, Emissionscharakterisierung oder Monitoring-Aufgaben
- Optische Partikelzähler (LAP 340, LAP 340/L) entsprechend ISO 21501-4 zur zeitaufgelösten Bestimmung von Partikelgrößenverteilung und -konzentration für Reinraumanwendungen, d.h. für geringste Konzentrationen
- Prozess-Aerosolmonitor (PAM 510) zur Überwachung von Partikelkonzentrationen und mittlerem Partikeldurchmesser
- Aerosolphotometer (PAP 610, PAP 612) zur Charakterisierung der Partikelmassekonzentration in höher konzentrierten Aerosolen