Abschnitt 3.2 - 3.2 Aktive Probenahme
3.2.1
Gase und Dämpfe
Bei der aktiven Probenahme wird von der Probenahmeeinrichtung die Probeluft am Messort kontinuierlich angesaugt und die Schadstoffe werden auf oder in der Sammelphase angereichert.
Bei gas- und dampfförmigen Stoffen kann die Anreicherung der Messkomponente aus der Luft z. B. durch Sorption mittels Sammelröhrchen und einer geeigneten festen Sammelphase oder durch Absorption mittels Waschflaschen in flüssigem Medium erfolgen. Als feste Sammelphasen werden Sorptionsmittel mit großer Oberfläche, wie z. B. Aktivkohle, poröse Polymere, Molekularsiebe oder Kieselgel, verwendet.
Geeignete Sammelphasen werden bei den einzelnen Verfahren dieser Sammlung beschrieben. Weitergehende Informationen zu festen Sammelphasen und zur Auswahl von Sorptionsmitteln befinden sich in der Methodensammlung der DFG [18].
Reaktive Stoffe können durch geeignete Reagenzien direkt bei der Probenahme in stabile und gut bestimmbare Derivate überführt werden. Das Vorgehen in solchen Fällen wird bei den einzelnen Verfahren beschrieben.
In Einzelfällen können auch Gasmäuse, Kunststoffbeutel und Edelstahlbehälter geeignete Gassammelgefäße darstellen.
3.2.2
Aerosole
Aerosole werden aus der Luft in der Regel auf Filtern gesammelt. Bei derwirkungsbezogenen Festlegung von Grenzwerten für Aerosole wird zwischen der einatembaren Fraktion (E, vormals Gesamtstaub), der alveolengängigen Fraktion (A, vormals Feinstaub) und Fasern unterschieden.
Die Fraktionierung nach der Teilchengröße muss bereits bei der Probenahme erfolgen. Dabei sind spezielle Anforderungen an Probenahmegeräte und an den Abscheidegrad der Filter zu berücksichtigen.
Für die Erfassungsfunktionen von Probenahmeeinrichtungen zur Partikelmessung wurden Konventionen anhand von drei Abscheidekurven in der DIN EN 481 [4] festgelegt; neben E- und A-Fraktion wird auch eine thorakale Fraktion definiert. Die Erfassungsfunktionen der einzelnen Probenahmeeinrichtungen müssen diesen Konventionen entsprechen. Vergleichsmessungen haben ergeben, dass die früher eingesetzten Gesamtstaubmessgeräte (Ansauggeschwindigkeit 1,25 m/s +/- 10 %) weiter verwendet werden können [19]. Auch bei den Feinstaubmessgeräten liegen die Abscheidekurven innerhalb der zulässigen Abweichungen [20]. Bei metallhaltigen Stäuben sollten für die Probenahme Membranfilter verwendet werden. Vorteile gegenüber Tiefenfiltern aus Glas- und Quarzfasern sind die geringeren Blindwerte, vernachlässigbare Matrixbeeinflussung z. B. durch gelöste Silikate und die zumeist rückstandsfreie Auflösung des Materials. Mögliche Rückstände nach dem Aufschluss sind so leicht visuell erkennbar. Vorteile von Glas- und Quarzfaserfiltern gegenüber Membranfiltern sind Hitze- und Lösemittelbeständigkeit sowie die bessere Haftung des abgeschiedenen Staubes.
Bei der Anwendung von Waschflaschen oder Impingern lassen sich Aerosole häufig nicht quantitativ abscheiden. Dies gilt auch dann, wenn mehrere Waschflaschen hintereinander geschaltet sind. Der Abscheidegrad von Aerosolen in Waschflaschen oder Impingern muss in jedem Einzelfall stoffspezifisch geprüft werden.
Die Probenahme von Stoffen, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften partikel- und gasförmig auftreten können, erfolgt durch eine Kombination von Filter- und Sorptionsmedien.