Polychlorierte Dioxine / Furane
Das eigentliche Problem der "Dioxin"- Messung beginnt vor der Analyse: In der extrem starken Haftfähigkeit (Adhäsion) speziell der giftigen Dioxine - der vom Typ des "Seveso- Giftes" - an die Oberflächen der Feinstaub- und Rußpartikel. http://de.wikipedia.org/wiki/Sevesoungl%C3%BCck
Niemand kann sicher behaupten, dass die routinemäßig durchgeführte Herauslösung, die routinemäßige Elution ( http://de.wikipedia.org/wiki/Elution ) und Extraktion, alle 210 möglichen Dioxine/ Furane aus Staub und Ruß 100- prozentig herauslöst. Wegen ihrer hohen Haftfähigkeit bleibt eine beträchtliche Dunkelziffer, eine Minderbeurteilung der Emissionshöhe.
Anders ausgedrückt: das apparative Analyseverfahren selbst, die hoch auflösende Gaschromatographie und anschließende Massensprektrometrie (HRGC/ HRMS) sind hoch entwickelt und liefern reproduzierbare Ergebnisse.
http://de.wikipedia.org/wiki/Gaschromatographie
http://de.wikipedia.org/wiki/Massenspektrometrie
Doch die Menge der Dioxin- Moleküle entgeht dem Nachweis, die trotz des Elutionsverfahrens noch in den Winkeln und Nischen der rauhen Oberflächen von Staub- und besonders von Rußpartikeln zurück bleibt. ( 1 ) ( 2 )
In den kühleren Teilbereichen des Feuerraums bzw. in der Abkühlphase der Rauchgasreinigung, werden diese Moleküle mit sehr hoher Energie bis in die tiefsten verwinkelten Nischen des Feinstaubes und der Rußpartikel vorgetrieben. Dort haften sie als flache (planare) und symmetrisch aufgebaute Moleküle fast unablösbar. Das veranschaulicht ein Vergleich mit der molekularen Struktur des Indigo, der selbst auf antiken - oft gewaschenen - Perserteppichen farbintensiv leuchtet. (Hier sind im Originaltext die Molekularstrukturen nebeneinander dargestellt.)
http://de.wikipedia.org/wiki/Indigo
Deswegen ist es nicht damit getan, dass der Untersuchungsprobe nachträglich ein so genannter Interner Standard (1³ C- markierte Dioxin- Kongenere) als quantitative Bezugsgröße hinzugefügt wird. Die nachträglich hinzugefügte Standardsubstanz lässt sich viel leichter aus dem Probennahmegefäß eluieren, als die innerhalb der MVA in die Staub-und Rußpartikel vorgetriebenen Dioxine/ Furane ( 1 ) Deshalb bleiben die gaschromatsichen Peaks der Standardsubstanzen meistens falsch niedrig, selbst wenn die Analytik nach der Extraktion korrekt durchgeführt wurde (s.u.)
(1) Lützke, K.: Emissionsmessungen von PCDD und PCDF, in: VDI- Berichte 634, Dioxin, VDI- Verlag, Düsseldorf 1987
(2) Theis, J.; H. Weis, M. Neupert, B. Stock: Praxis der PCDD/ PCDF- Spurenbestimmung in einem analytischen Laboratorium der chemischen Industrie, VDI- berichte 634, Dioxin, S. 125, VDI- Verlag 1987
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Polychlorinated dioxins/furans (PCCD/PCCF)
http://en.wikipedia.org/wiki/Dioxin
http://en.wikipedia.org/wiki/Furan
http://en.wikipedia.org/wiki/PCCD
http://en.wikipedia.org/wiki/PCDF
The real problem of dioxin measurement begin previous to the analysis: it has to do with the extremely high adhesion especially of the most poisonous dioxins - the so called Seveso poisons ( http://en.wikipedia.org/wiki/Seveso_disaster ) - to the surface of fine dusts ( http://en.wikipedia.org/wiki/Dust ) and Soot particles ( http://en.wikipedia.org/wiki/Soot ).
Nobody can say for sure that routinely conducted elution ( http://en.wikipedia.org/wiki/Elution ) and extraction really completely bring all 210 possible dioxins/ furans out of the dust and soot. Due to its high adhesion ( http://en.wikipedia.org/wiki/Adhesion ) a considerable uncertainly factor remains; the amount of emissions is understimated.
In other words: The technical analysis method itsself, the high- resolution das chromatography ( http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_chromatography ) and subsequent mass spectrometry ( http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometry ) (HRGC/HRMS), are highly developed and provide reproducible results. But a considerable amount of dioxin molecules cannot be measured since they remain in the nooks and crannies of the rough surfaces of dust and especially soot particles, in spite of the use of elution technique ( 44 ) ( 66 ).
In cooler areas of the furnace and during the cool down phase of flue gas clearing, these molecules are driven with very great force into the deepest recesses of the fine dust and soot particles. There the planar and symmetrical molecules adher almost inseparably. A comparison with the structure of the famous natural dye indigo ( http://de.wikipedia.org/wiki/Indigo / http://en.wikipedia.org/wiki/Indigo ), which still shines in intense colors even on an ancient and often washed Persian carpet might be helpfull. (in the book, the strcture is shown. Pleace look do Wikipedia, F. St.)
http://en.wikipedia.org/wiki/TCDD
http://en.wikipedia.org/wiki/TCDF
The error is not reduced by subsequent addition to the sample of an internal standard (13C marked dioxin congeners) as quantitative reference value, because this standard substance can much more easily be eluated than the dioxins/ furans driven into the dust and soot particles in the waste incineration plant (WIP) ( 44 ). Hence, the gas chromatographic peaks of the sample usually are too low compared with the peaks of the standard substances, i.e., they are actuelly wrong, even if the analysis after extraction was carried out accurately (see below).
( 44 ) Lützke, K. Emissionsmessung von PCDD und PCDF. In: VDI- Berichte 634, Dioxin, VDI- Verlag, Düsseldorf (1987) www.vdi.de
( 66 ) Thies, J., H.Weis, M. Neupert, B. Stock: Praxis der PCDD/PCDF- Spurenbestimmung in einem analytischen Laboratorium der chemischen Industrie. VDI- Berichte 634, Dioxin, p. 125, VDI- Verlag, Düsseldorf (1987)
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