Netzwerke - 21.10.2014

Analytik lebt den Methodenverbund

Schneller zum Ergebnis

Rotes Pigmentpulver vor der Überprüfung auf Nanoteilchen
Rotes Pigmentpulver vor der Überprüfung auf Nanoteilchen

CURRENTA hält bei jährlich rund 1 Million Aufträgen vielfältige Methoden in den Bereichen Produktentwicklungsanalyse, Materialanalytik, Umweltanalytik und Polymeranalytik vor – ein Methodenverbund erster Klasse.

Dr. Alexander Karbach, Leiter Oberflächen- und Festkörperanalytik
Dr. Alexander Karbach, Leiter Oberflächen- und Festkörperanalytik

Attraktiv sieht es aus, das rote Pulver. Doch nicht nur das Äußere interessiert Dr. Alexander Karbach. Ihm geht es um die Faszination und Bestimmung des 'Unsichtbaren'.

"Mit unseren hochauflösenden Elektronenmikroskopen vergrößern wir die Teilchen millionenfach und sind in der Lage, die Größe von Partikeln im Nano-Bereich genau zu bestimmen", schwärmt der Leiter der Oberflächen- und Festkörperanalytik bei CURRENTA.

Kein Selbstzweck, sondern eine der vielen wichtigen Aufgaben der Analytik bei CURRENTA. Mit diesen Spezial-Methoden können gesetzlich vorgeschriebene Analysen von Produkten und Substanzen zuverlässig bewerkstelligt werden.

Komplettservice aus einer Hand

Die Kunden haben in der Regel einen einzigen Ansprechpartner im gesamten Analysenprozess. "Wir begleiten unsere Kunden bereits in einem ersten Beratungsgespräch, stellen ein auf die speziellen Anforderungen passendes Prüfprogramm zusammen, analysieren mit präzisen modernen Methoden und dokumentieren die Ergebnisse in einem abschließenden Dossier", erklärt Dr. Hans Allmendinger, Leiter Produktsicherheit in der Analytik. "Dabei verfügen wir nicht nur über eine hochmoderne Analysentechnik auf dem neusten Stand. Wir bringen zudem umfangreiche Erfahrungen im Dialog mit den Behörden ein und kennen die einzuhaltenden Genehmigungswege und -vorschriften", so Allmendinger.

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REACh stellt zusätzliche Anforderungen
Gebündeltes Wissen im Buch und im Kopf: Dr. Hans Allmendinger mit seiner "REACh-Bibel"
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Die Zahl der Analysen, die Detailtiefe und das zu analysierende Spektrum haben in den zurückliegenden Jahren zugenommen. Auch CURRENTA erreichen vermehrte Anfragen von externen Partnern. Grund dafür ist die REACh-Chemikalienverordnung. Danach müssen der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) eine Vielzahl von detaillierten Produktdaten vorgelegt und gemeldet werden. Die Behörde stellt spezifische Anforderungen an den Nachweis der Zusammensetzung. Die Analyseergebnisse bilden die Basis für die Entwicklung und Zulassung von Wirkstoffen und Produkten.

"Unser Equipment war bereits vor REACh auf einem modernen Stand. Gemäß den neuen Anforderungen haben wir darüber hinaus frühzeitig begonnen, unsere Ausstattung kontinuierlich zu erweitern. Somit halten wir eine Vielzahl von Speziallösungen, die mitunter aufeinander aufbauen und Analysen im Gesamtpaket ermöglichen, im Verbund parat", erklärt Allmendinger.

§ REACh - kompakt erklärt

REACh ist die Europäische Chemikalienverordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe. Sie ist seit 2007 in Kraft und soll ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt sicherstellen. Sie soll gleichzeitig den freien Verkehr von Chemikalien auf dem Binnenmarkt gewährleisten und Wettbewerbsfähigkeit und Innovation fördern. REACh beruht auf dem Grundsatz, dass Hersteller, Importeure und nachgeschaltete Anwender die Verantwortung für ihre Chemikalien übernehmen: Sie müssen sicherstellen, dass Chemikalien, die sie herstellen und in Verkehr bringen, sicher verwendet werden.

Das Kürzel "REACh" leitet sich aus dem englischen Titel der Verordnung ab: Regulation concerning the Registration , Evaluation , Authorisation and Restriction of Chemicals. Die REACh-Verordnung gilt als eines der strengsten Chemikaliengesetze der Welt. Die Kernaufgabe der Hersteller und Importeure von Chemikalien ist, chemische Stoffe zu bewerten und bei der ECHA zu registrieren. Die Registrierung der Chemikalien erfolgt in drei Phasen. Die erste Phase endete November 2010, die zweite lief bis November 2013 und die Dritte wird Mitte 2018 abgeschlossen sein. Quelle: Umweltbundesamt

Eigene Lösungen entwickelt
Nach der Messung kommt die Auswertung: Dr. Hans Allmendinger und Michael Neuland analysieren die Daten.
Nach der Messung kommt die Auswertung: Dr. Hans Allmendinger und Michael Neuland analysieren die Daten.

Zum Teil hat CURRENTA auch eigene, komplett neue Methoden entwickelt, die sich nur im Methodenverbund verwirklichen lassen. So können Folgeaufträge auf der Grundlage vorheriger Analysen zielsicher bewältigt werden.

"Es ist uns beispielsweise gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem wir bestimmen können, ob eine Chemikalie aus einem bestimmter Artikel beim Gebrauch durch Konsumenten austreten kann. Mit der Analyse und der Beratung des Kunden konnten wir einen Beitrag zur Konsumentensicherheit leisten und die Nachfrage der Behörden mit eindeutigen Ergebnissen befriedigen", so Allmendiger.

Spurenanalytik zur Produktionsüberwachung

Auch neue Trends und Probleme im Markt greifen die Analytik-Experten auf. Sie entwickeln Konzepte und Lösungen bei besonders komplexen Fragestellungen für den Erfolg des Kunden.

Beispiel Spurenanalytik in siliziumhaltigen Proben. In diesem Feld kann CURRENTA Analytik die Verunreinigung von Rohstoffen bis in den ppm (parts per million)-Bereich für die Produktionsüberwachung und die Qualitätssicherung feststellen – gerade vor dem Hintergrund der REACh-Richtlinie ein besonders weites und wichtiges Gebiet.

Im Nanobereich verhält es sich ähnlich: "Dank unserer Investitionen in die neusten Geräte der Infrarotspektroskopie oder Elektronenmikroskopie können wir auch Spezialanalysen, die auf Grund der allgemeinen Entwicklung der chemischen Forschung im Trend liegen, inhouse unter einem Dach bewerkstelligen", erläutert Karbach. Ihn begeistern solche Analysen: "Mit zuverlässigen Methoden einen Beitrag zur Produktsicherheit gemäß der gesetzlichen Vorgaben zu leisten, macht Spaß."

Einblicke in das Magellan-Elektronenmikroskop:

Magellan-Mikroskop
Magellan-Mikroskop
Probenschlitten
Probenschlitten
Dr. Alexander Karbach
Dr. Alexander Karbach

Verbund.Denken bei REACH:

Ins rechte (IR-)Licht gerückt: Dr. Jana Moldenhauer
Dr. Jana Moldenhauer
Dr. Jana Moldenhauer

Dr. Jana Moldenhauer bringt Licht in die Stoffzusammensetzung. "Mithilfe von Infrarotspektroskopie und Massenspektrometrie bestimmen wir die Identität des zu analysierenden Stoffes. Diese Eingangsanalyse ist die Grundvoraussetzung für alle weiteren Bestimmungen in unserem Haus", sagt die Mitarbeiterin im Bereich Strukturaufklärung.

Und wenn manche Stoffe besonders komplex in ihrer Zusammensetzung sind, kann Jana Moldenhauer in einer Folgeprüfung eine Stoffbilanz mit Flüssigkeitschromatographie/Massenspektrometrie (HPLC/MS) erstellen. „Wir können bis ins Detail analysieren, welche Substanzen in der Probe vorhanden sind. Damit kommen wir zielsicher Forderungen von REACh nach, bei denen alle Inhaltsstoffe bis zu einem Prozent der Gesamtzusammensetzung bestimmt werden müssen“, erklärt sie. "Hierbei profitiere ich vom Analytik-Verbund bei CURRENTA, da ich schnell in Nachbarlabors auf diverse analytische Techniken zugreifen kann."

Der die Ionen zählt: Dr. Markus Weber
Dr. Markus Weber
Dr. Markus Weber

Dr. Markus Weber kann etwas, wozu nur wenige in der Lage sind: Er kann Ionen zählen. "Stimmt natürlich nicht ganz", lächelt der Laborleiter Chromatographie 2. Er ist mit seinem Team dafür zuständig, über die HPLC / MS (Flüssigkeitschromatographie / Massenspektroskopie) die jeweiligen Mengen einer Verbindung in einer Probe zu bestimmen.

"Zunächst trennen wir Stoffgemische mittels der HPLC auf. Anschließend erzeugen wir im Massenspektrometer Ionen, die wir analysieren. Der am Detektor erzeugte Strom verhält sich dabei proportional zur Anzahl der Ionen", erklärt er.

Im Zuge von REACh kommt dies beispielsweise bei Hydrolysestudien zum Tragen. Hier untersuchen wir, welche Stabilität eine Verbindung in wässrigen Lösungen aufweist. Dies herauszufinden ist sehr wichtig, denn die Stoffe dürfen sich ja nicht in der Umwelt ausbreiten“, ergänzt er. Die empfindlichen Geräte erlauben es, kleinste Mengen nachzuweisen. "Darüber hinaus arbeiten wir eng mit der Strukturaufklärung zusammen. Von dort bekommen wir Ergebnisse, ob beim Abbau der Substanzen gegebenenfalls neue Verbindungen gebildet werden. Durch diesen Verbund können wir schneller und effizienter arbeiten und unseren Kunden zeitnah detaillierte Informationen zukommen lassen."

Massgeschneiderte Analysen: Joachim Leibold
Joachim Leibold und Patrizia Chamier-Cieminski, Chemielaborantin bei CURRENTA Analytik.
Joachim Leibold und Patrizia Chamier-Cieminski, Chemielaborantin bei CURRENTA Analytik.

So viel Erfahrung besitzt fast keiner: Seit 42 Jahren arbeitet Joachim Leibold in der Analytik. Kaum ein Stoff, den er nicht schon einmal unter seinen Fittichen hatte.

Dennoch: "Die Probenanzahl hat mit REACh zugenommen, die Anforderungen sind durch die Komplexität der Fragestellungen größer geworden", sagt der Leiter Fachgebiet Chromatographie 1. Doch für ihn alles kein Problem: "Der Methodenverbund ermöglicht es, unseren Kunden ein Rundum Sorglos-Paket zu schnüren. Bei zu analysierenden Proben besprechen wir laborübergreifend genau, welche Substanz unter Effizienz- und Qualitätsgesichtspunkten in welchem Bereich analysiert wird. Mit unserer technischen Ausstattung, Know-how und nicht zuletzt hoher Erfahrung können wir dies sehr genau ausloten. Die Kunden erhalten eine maßgeschneiderte Analyse zu bestmöglichen Kosten", betont er.

In seinem Labor werden vor allem Substanzen in einer Bandbreite von 1 ppm bis 100 Prozent analysiert. In einem Teillabor können dabei besondere Parameter, deren Analyse von REACh gefordert werden, bestimmt werden. Hierzu zählen Verteilungskoeffizienten, Hydrolyse, Wasserlöslichkeit oder Stabilität.

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