Laborgeräte

Laborgeräte: Chemisch-technische Analyse

LABORGERÄTE Analysensysteme, Peripherigeräte und Verbrauchsmaterialien
LABOREINRICHTUNG Labormöbelsyteme von Köttermann, Waldner, Flores Valles und anderen
CONTAINER-LABOR Mobile oder semistationäre Labore im Container oder auf dem Trailer
SENSORIKLABOR Sondereinrichtung für die sensorische Produktkontrolle
TRAINING Training der Anwender sowie Vorbereitung zu Zertifizierungen
INSTALLATION Installation von Laboreinrichtungen

Laborgeräte

THIEMT ist ein Systemanbieter für komplette Labore: wir planen unabhängig und konfigurieren die geräte-technische Ausstattung schlüsselfertiger Labore.

Für ausgewählte Turnkey-Projekte liefern und installieren wir alle Laborgeräte, die für ein Komplett-Labor bzw. eine umfassende Qualitätskontrolle benötigt werden.

Je nach Projekt treten wir als Systemlieferant oder als beratender Consultant auf.

Chemisch-technische Analyse

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Geräte, die für Material- und Reinheitsprüfungen sowie zur Gewinnung und Aufbereitung von (Zwischen) Produkten eingesetzt werden. Sie dienen der qualitativen und quantitativen Untersuchung.

Beispiele: Spektralphotometer, Geräte zur Stickstoffbestimmung (z.B. Kjeldahl), Dichtemessgeräte, Geräte zur Leitfähigkeitsmessung

Biologie und Biotechnologie

Laborgeraete Biologie

Geräte und Systeme, die der Anreicherung/Kultivierung, Untersuchung, und Auswertung von Material biologischen Ursprungs bzw. der (Wirk)Stoffproduktion oder Biotransformation dienen.

Beispiele: Geräte für die PCR-Meßmethode, Inkubatoren/Brutschränke, Fermenter

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Chromatographie (gr. Farbenzeichnen)

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Physikalisch-chemisches Verfahren zur Auftrennung von Stoffgemischen. Dabei wird die Probe (Gas- oder Flüssigkeitsgemisch) in ein Trennsystem aus Trennstrecke und 2 miteinander nicht mischbaren Phasen eingebracht. In Abhängigkeit der verschieden starken Wechselwirkungen mit dem Fließmittel (mobile Phase) und der unbeweglichen (stationären) Phase werden die Einzelbestandteile unterschiedlich schnell über die Trennstrecke transportiert. Am Ende der Trennstrecke bzw. des Trennprozesses werden sie detektiert (z.B. Peak, Anfärbung) und ggf. zu weiteren Analysezwecken isoliert.

Unterteilung der Chromatographie-Arten:

  • Nach Trennprinzip: Adsorption, Verteilung (Löslichkeit), Ionen-Austausch, Größe (Molekül-Sieb), Affinität, Enantiomere.
    Anmerkung: Meist kommen bei einer Chromatographie-Art mehrere Trennmechanismen zum Tragen.
  • Nach Aggregatzustand der mobilen Phase: Flüssigchromatographie, Gaschromatographie, Überkritische Fluid-Chromatographie.
  • Nach geometrischer Gestaltung der Trennstrecke: Säulen-, Flachbett- (planare) und Schichtchromatographie.

Säulen-Chromatographie-Systeme, die breite Anwendung finden:

  • Gaschromatographie (GC)
    Gasförmige bzw. unzersetzt verdampfbare Probe wird auf beheizte Säule aufgebracht und mit indifferentem Trägergas als mobiler Phase über flüssige oder feste stationäre Phase geleitet. Trennung über Siedepunkt, Verteilungs- und Adsorptionskräfte.
    Anwendung: Medizin, Biologie, Lebensmittelchemie, Umweltanalytik, Forensik
    Bsp: Emissionsüberwachung industrieller Produktionsanlagen; Kopplung mit Massenspektrometer zur Metabolitenanalyse
  • Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)
    Die als Lösung vorliegenden Analyten werden unter hohem Druck (bis 500 bar) mit dem Fließmittel durch eine Säule mit fester stationärer Phase gepumpt. Eine Partikelgröße kleiner 10 µm (stat. Phase) steigert die Trennleistung enorm. 80 % aller HPLC erfolgen mit einer RP (Reversed Phase), also einer Phase, die unpolarer als das Elutionsmittel ist.
    Anwendung findet die Methode z.B. beim Nachweis von Dopingsubstanzen wie Erythropoetin im Blut.

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Spektroskopie

Laborgeraete Spektroskopie

Der Begriff Spektroskopie fasst eine Klasse von Verfahren zusammen, die die Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit Materie untersuchen. In Abhängigkeit der verwendeten Wellenlängen (z.B. Mikrowellen-, Infrarot,-, VIS-, UV-, Röntgen-Strahlung) bzw. der untersuchten Materie (Ionen, Atome, Moleküle) werden die einzelnen Verfahren unterschieden.

Die Spektroskopie dient im wesentlichen der Struktur-Aufklärung und Identifikation von Ionen, Atomen und Molekülen.

Neben sog. elastischer (Bsp. Röntgenbeugung) und inelastischer (Bsp. Raman-Spektroskopie) Streuung gibt es eine 3. Art der Wechselwirkung: Die Absorption bzw. Emission von Photonen/Lichtquanten. Diese letzte Art wird auch als „Spektroskopie im engeren Sinn“ bezeichnet.

Spektroskopie-Arten – Beispiele:

  • Atomspektroskopie
    • Atomabsorptionsspektroskopie
    • Elektronenspektroskopie
    • Gammaspektroskopie
    • Röntgenspektroskopie
  • Molekülspektroskopie
    • Fluoreszenzspektroskopie
    • Schwingungsspektroskopie → Infrarotspektroskopie u.a.
    • Mikrowellenspektroskopie
  • Laserspektroskopie
  • Ionenspektroskoopie

Aktuell erfährt insbesondere die Nahinfrarotspektroskopie NIR (Wellenlängenbereich 760 – 2500 nm) in Kombination mit der Fourier-Transformation einen Anwendungsschub. Ein in das Spektrometer eingebautes Interferometer liefert ein sog. Interferogramm, aus dem mittels einer mathematischen Transformation (Computer gestützt) das eigentliche Spektrum berechnet wird. Der Vorteil liegt in wesentlich kürzeren Messzeiten.

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In- und Online-Systeme

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Bei den In- und Online-Messsystemen erfolgt die Messung während des Analysenprozesses unmittelbar am bzw. im Reaktor/Prozessgeschehen. Merkmal sind eine kontinuierliche Probenahme und Messwertübertragung per Kabel vom Messort zum anzeigenden/auswertenden System (z.B. PC).

Ggf. ist das System direkt mit dem Prozessleitsystem verbunden.

Vorteile gegenüber Offline-Analytik:

  • Hoher Informationsgehalt
  • Frühwarnsystem
  • Erhöhte Flexibilität beim Apparate-Aufbau durch variablen Abstand zwischen Mess- und verarbeitendem System.

Nachteile gegenüber Offline-Analytik:

  • Nur wenige Analysenmethoden einsetzbar: im wesentlichen photometrische und elektrochemische Methoden.
  • U.U. geringere Messgenauigkeit.

Unterschied zwischen Inline- und Online-Messung:

Online: Probe (Edukt, (Zwischen)Produkt) wird dem Prozess entnommen/abgezweigt und in eine Messzelle überführt. Die Probe wird anschließend verworfen.

Inline (In situ): Die Sonde wird direkt im Reaktor/Stoffstrom oder in einem Bypass installiert. Die Probe verbleibt also im Prozess. Diese Methode eignet sich insbesondere für giftige/explosive/luft- und temperatur-empfindliche Stoffe.

Beispiele: Online-Analysator zur Trübungsmessung, Inline-Kohlensäuremessgerät

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Verpackungsanalytik

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Geräte, die der Qualitätskontrolle von Verpackungen (Glas, Plastik, Metall) und deren Inhalt dienen.

Getestet wird auf Unversehrtheit und ausreichende Stabilität des Verpackungsmaterials, auf Wechselwirkungen zwischen der Verpackung und dem Inhalt, auf ausreichende Haltbarkeit und Füllmenge entsprechend den Produktinformationen auf der Packung.

Beispiele: Sauerstoffmessung in gefüllten Flaschen und Dosen, Kontrolle Füllmenge, Dosenfalzkontrolle, Wanddickemessung, Bestimmung der Innendruckfestigkeit

Laborgrundausstattung

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Die in jedem Labor verwendeten Elektrogeräte, Gefäße, Werkzeuge und sonstigen Hilfsmittel.
Beispiele: Trockenschrank, Wasserbad, Bunsenbrenner, Stativ mit Doppelmuffe und Klemmen, Magnetrührer, Tigelzange, Peleusball, Glaswaren, Porzellanmörser

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Verbrauchsmaterialien

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Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe, die bei analytischen Prozessen verbraucht werden bzw. in die Analysen eingehen.
Beispiele: Filterpapiere, Chemikalien, Eppendorf-Hütchen, Petrischalen, Kanülen etc.

Biologische Nährmedien

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Substrate, die zum Nachweis oder zur Kultivierung von Mikroorganismen (Bakterien), Zellen und Geweben dienen. Man unterscheidet flüssige Nährmedien, auch Nährlösung genannt, und feste Nährböden.

Neben den eigentlichen Nährstoffen (organische bzw. anorganische Kohlenstoff-, Stickstoff-, Schwefel- und Phosphatquellen), anorganischen Salzen sowie dem Gelierungsmittel bei festen Medien, sind oft noch folgende Substanzen in variablen Anteilen enthalten:
Puffersubstanzen, Farbstoffe oder deren Vorstufen, Hemmstoffe für andere Mikroorganismen, Indikatoren.

Die Auswahl des Nährmediums richtet sich alleine nach den Bedürfnissen des zu kultivierenden Gutes/Mikroorganismus.

Beispiele: Agar-Agar, Bouillon

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