GERSTEL Aktuell Nr. 25 (pdf; 3,61 MB) - Gerstel GmbH & Co.KG

GERSTEL Aktuell Pyrolyse-GC
Gaschromatograph mit massenselektivem Detektor, Kaltaufgabesystem
(KAS 4), Thermodesorptionssystem (TDS 2) mit Pyrolysemodul (PM 1)
Gaschromatograph Agilent 6890
Kapillarsäule Agilent HP 5-MS, 30 m, 0,25 mm ID, Schichtdicke 0,25 µm
Detektor Agilent MSD 5973
Injektor GERSTEL KAS 4 und TDS 2
Pyrolysator GERSTEL PM 1
GC Methode OFEN
Initial temp: 50 °C (On) Max. temp: 325 °C
Initial time: 2.00 min Equilib. time: 0.00 min
Ramps:
# Rate Final temp Final time
1 4.00 60 0.00
2 15.00 300 4.50
3 0.0 (Off)
Post temp: 300 °C
Post time:
10.00 min
Run time:
25.00 min
FRONT INLET (KAS)
Mode: Split
Pressure: 116.1 kPa (On)
Split ratio: 10:1
Split flow: 10.0 mL/min
Total flow: 19.9 mL/min
Gas type: Helium
KAS 4 -Parameter Initial Temp. - 150 °C
1. Rate 12 °C/sec
Final Temp. 300 °C
Final Time 3 min
TDS 2 - Parameter Initial Temp. 60 °C
1. Rate 60 °C/min
Final Temp. 270 °C
Final Time 1 min
Pyro Temp. 600 °C
Pyro Time 1 min
Tabelle 1
Wesentliche
Geräteparameter
bei Pyrolyse-
Messung
2,4-Dimethyl-1-heptene
Match Quality 96
Entry Number 53
CAS Number 000000-00-0
Molecular Weight 126.14
Molecular Formula C9H18
Retention Index 851
Company ID
Melting Point
Boiling Point
Misc Information TDS_PYR
500°C KS-Mat. Autostossfaenger
Tabelle 2
Ergebnis der
Pyrolyse-GC aus
Abbildung 2 mit
Hilfe der Nutzerbibliothek
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die vorhandenen Lüftungsöffnungen zuströmen kann.
Er erfolgt allgemein unter Sauerstoffmangel. Wie in
dem oben beschriebenen Beispiel wurde daher auch
für viele andere Systeme eine gute Vergleichbarkeit mit
den real entstehenden Pyrolyseprodukten festgestellt.
Zur Zuordnung häufig vorkommender
Materialien des Alltags wurden
Produktproben handelsüblicher
Kunststoffe, Lacke, Kleber und so
weiter als Vergleichsmaterialien vermessen.
Beispiele sind in Abbildung
4 wiedergegeben.
Neben dem direkten Vergleich
anhand des Fingerprints des Totalionenstromes
sind die Massenspektren
der wesentlichen Komponenten
in einer entsprechenden Nutzerbibliothek
abgelegt. Bei der Identifizierung der Komponenten
anhand des Massenspektrums zur Untersuchung von
Brandschuttproben ist so ein direkter Verweis auf die
Vergleichsmessungen möglich, und man erhält eine
Information auf die mögliche Herkunft der jeweiligen
Substanz. So wird bei Auswertung der Brandschuttprobe
in Abb. 2 mit der für Pyrolysemessungen erstellten
Nutzerbibliothek beispielsweise für die bei 3,68
min (RI 851) nachgewiesene Komponente neben der
Identifizierung als Dimethylhepten auf das Vergleichsmaterial
Autostoßfänger verwiesen (Tabelle 2).
Anwendungsbeispiele -
Vergleichende Untersuchung
von Klebstoffen
Neben der aufgabenspezifischen Untersuchung
von Brandasservaten wird die Pyrolyse-GC/MS im
Rahmen von Service-Messungen für andere Arbeitsgebiete
verwendet. Das Anwendungsspektrum
erstreckt sich auf vielfältige Bereiche, bei denen aufgrund
spezieller Probleme mit anderen analytischen
Verfahren nach einer zusätzlichen Informationsquelle
gesucht wird, um bei der Identifizierung von Materialproben
oder einer möglichst charakteristischen Zuordung
zwischen Spuren- und Vergleichsmaterial zu
weiterreichenden Ergebnissen zu kommen.
Als Beispiel seien die in Abbildung 3 auszugsweise
wiedergegebenen Untersuchungen an Klebstoffen
angeführt. Während ein Produkt ein Kleber auf
Basis von Cellulosenitrat (“Produkt Hart”) war, handelte
es sich im Gegensatz dazu bei den übrigen Produkten
um Kleber auf Basis von Polyvinylestern. Eine
Unterscheidung beider Gruppen war erwartungsgemäß
problemlos möglich. Zudem lassen sich reproduzierbar
innerhalb der Gruppe Unterschiede ausmachen,
die auf wechselnden Begleitkomponenten,
Phthalsäureester und andere, beruhen und so eine
individuelle Zuordnung beziehungsweise Differenzierung
ermöglichen. Im Gegensatz dazu liefert die
infrarotspektroskopische Untersuchung an diesen
Materialien allenfalls marginale Unterschiede, die eine
sichere Aussage unmöglich machen, insbesondere
wenn Störungen, beispielsweise durch Verunreinigungen
oder partielle thermische Zersetzung, hinzukommen.
Die Methode wurde auch bei weiteren Klebstoffen
für vergleichende Untersuchungen zum Zwecke
der Produktzuordnung durchgeführt. Bei Klebern auf
Basis von Polyvinylpyrrolidon (zum Beispiel in Klebestiften
enthalten) ergaben sich Differenzierungsmöglichkeiten
anhand ihrer Gehalte an
Ethylenglycolderivaten und an Fettsäuren. Ähnlich
erfolgreich waren Untersuchungen an Kraftfahrzeugreifengummi
oder Aluminiumeffektlacken, die wegen
der stark absorbierenden Füllmaterialien zu den spektroskopisch
problematischen Matrices zählen. Die
Ergebnisse geben Anlass zu der Hoffnung, dass
auch für vergleichende Untersuchungen an weiteren
organischen Materialien Informationen zu erhalten
sind, die eine weitergehende Beurteilung kriminaltechnischen
Spurenmaterials zulassen.
GERSTEL Aktuell 25 / Oktober 2000