Projekt 08106/03

Förderschwerpunkt Holz: Analyse von Schadstoffen in Holz mittels Laserplasma-Emissions-Spektrometrie

Projektdurchführung

Friedrich-Schiller-Universität Jena Institut für Optik und Quantenelektronik
Max-Wien-Platz 1
07743 Jena

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel ist die Etablierung der Laserplasma-Emissions-Spektrometrie als Schnellerkennungsverfahren für anorganische Holzschutzmittel.
Aufbauend auf die bisher erzielten Ergebnisse im Verbundprojekt Holz soll gemeinsam mit dem Geräteentwickler STAROPTRON Schneider GmbH dem Anwender ein sicher arbeitendes, bedienungsfreundliches Gerät zur Verfügung gestellt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGemeinsam mit dem Geräteentwickler STAROPTRON Schneider GmbH sollen noch einige Vor-Ort-Untersuchungen durchgeführt werden.
Das Problem der Kalibrierung (Korrelation der mittels Plasma-Spektrometrie an der Probenoberfläche gemessenen Werte mit den von der LAGA geforderten volumenbezogenen Werten) ist noch zu klären.Die Methodik der softwaremäßigen Auswertung der Meßdaten ist nach den aus den Praxistests gewonnenen Erkenntnissen zu optimieren.
Durch Änderung der Anregungsbedingungen und Einbeziehung der Molekülspektrometrie soll versucht werden, die schwer zugänglichen Halogene Chlor und Fluor mittels Laserplasma-Emissions-Spektrometrie nachzuweisen.


Ergebnisse und Diskussion

Die weiterführenden Untersuchungen zur Anwendung der Laserplasma-Spektrometrie für den Nachweis anorganischer Schadstoffe in Holz haben im wesentlichen folgende Ergebnisse gebracht :
1. Die Palette der in anorganischen Holzschutzmitteln vorkommenden, schnell nachweisbaren typischen Metallatome wie Al, Pb, Cr, Cu, Hg und B wurde um die Elemente Sn und Zn erweitert. Die erreichten Nachweisgrenzen liegen im Bereich von 15 ppm.
2. Die Untersuchung des Chrom-Gehaltes in einer Reihe von Holz-Proben lieferte unbrauchbare Ergebnisse, die offensichtlich auf eine Störung des CCD-Detektors zurückzuführen sind.
3. Die ursprünglich beabsichtigten methodischen Untersuchungen, insbesondere die Kalibrierung an dem Gerät der Firma STAROPTRON Schneider GmbH konnten wegen des Ausfalls des dort installierten Lasers nicht durchgeführt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

In der Zeitschrift Field Analytical Chemistry & Technology 3(3): 185 - 192, 1999 wurde ein ausführlicher Artikel mit dem Titel Fast analysis of inorganic wood preservatives using laser-induced plasma emission spetrometry veröffentlicht


Fazit

Gemäß dem bisherigen Ergebnisstand hat die Laser-Plasma-Spektrometrie gute Chancen, sich als Schnellanalysemethode zur Erkennung von anorganischen Schadstoffen in Altholz zu etablieren. Dazu sind jedoch noch folgende Schritte notwendig, die in einem Folgeprojekt gelöst werden müßten:
§ Bearbeitung und Anpassung der Auswerte-Software entsprechend der Meßmethodik (absolute und relative Messung)
§ Klärung des Problems der Kalibrierung (Korrelation von oberflächen- und volumenbezogenen Meßwerten, Festlegung der Grenzwerte für die Schadstoffbelastung)
§ Es wird deshalb empfohlen, die Funktionstüchtigkeit des CCD-Detektors routinemäßig durch Beobachtung von Leer-Spektren zu überprüfen.