Instrumental Analytical Chemistry

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News

Bewilligung des AiF-ZIM-Projektes:

 

„Entwicklung eines vollautomatisierten Mikroextraktionssystems und dessen Anwendung zur Analyse von Substanzen in komplexen Matrices aus dem Lebensmittel- und Umweltbereich“ (AutoExtrakt)

 

Am 25.01.2021 wurde das o.g. ZIM-Projekt für eine Laufzeit von 27 Monaten bewilligt.

Ziel dieses Projektes ist es, eine vollautomatisierte und leistungsfähige Extraktionstechnik zu entwickeln, welche die sensitive Analyse von toxikologisch relevanten Substanzen sowohl in Umweltproben als auch in Lebensmittelproben erlaubt. Dabei sollen die Substanzen sowohl qualitativ als auch quantitativ sicher erfasst werden. Mit dieser Innovation wird es möglich sein, ein automatisiertes Probenvorbereitungssystem mit flexiblem Aufbau für eine große Bandbreite an Analysen zusammenzustellen, um z.B. die Kontamination von Oberflächenwässern mit persistenten Pestiziden nach der Wasserrahmenrichtlinie oder den Gehalt von Aromasubstanzen in Lebensmitteln zu überwachen. Die Konstruktion und Entwicklung der automatisierten  Extraktionstechnik beinhaltet die Module Probenahme, Spülstation, Trocknung und Desorption.

 

Sonderforschungsbereich 1439 (RESIST)

Degradation und Erholung von Fließgewässerökosystemen unter multiplen Belastungen

Flüsse und Bäche sind Zentren der Biodiversität und für den Menschen lebenswichtig. Durch menschliches Zutun werden Gewässer und ihre Lebensgemeinschaften auf vielfältige Weise beeinträchtigt; mit einem breiten Maßnahmenspektrum wird versucht, diese Beeinträchtigungen wieder rückgängig zu machen. Die Mechanismen, die in Phasen von Degradation und Erholung wirken sind jedoch nur teilweise verstanden, insbesondere, wenn viele Beeinträchtigungen gleichzeitig vorliegen. RESIST untersucht die zu Grunde liegenden Mechanismen durch eine Verbindung von Freilanduntersuchungen und Mesokosmen-Experimenten mit statistischen und mechanistischen Modellierungen und Synthesen. Mit einem breiten Methodenspektrum werden die Effekte multipler Stressoren auf alle Komponenten des Nahrungsnetzes von Fließgewässern (von Viren bis zu Fischen) und auf vier ökosystemare Funktionen untersucht. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf den Effekten dreier weltweit relevanter Stressoren: Temperaturerhöhung, Versalzung und hydromorphologische Degradation sowie der Kombination dieser Belastungsformen. Ziel ist es, die Effekte von Degradation und Erholung auf Biodiversität und Funktionen von Fließgewässern zu verstehen und vorherzusagen.

Neben 15 Forschenden der UDE sind Teams der Universitäten Bochum, Köln, Kiel und Koblenz-Landau sowie des Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (Berlin) und des Umweltforschungszentrums Halle-Leipzig am SFB RESIST beteiligt.

Im Projekt der IAC werden Nahrungsnetzanalysen mittels Stabilisotopenanalytik einzelner Aminosäuren in Macrozoobenthos, Fischen und Parasiten im Fokus stehen.

 

Collaborative Research Centre (CRC) 1439

Multilevel response to stressor increase and release in stream ecosystems (RESIST)

Rivers and streams are centres of biodiversity and vital to humans. Human activities impair water bodies and their communities in many ways, and a wide range of measures are in place to reverse these stressors. However, the effects of degradation and recovery are only partially understood, especially when many stressors act simultaneously. RESIST investigates the underlying mechanisms by combining field studies and mesocosm experiments with statistical and mechanistic modelling and synthesis. This broad range of methods is used to investigate the effects of multiple stressors on all components of the stream food web (from viruses to fish) and on four ecosystem functions. The focus of the studies is on the effects of three globally relevant stressors: temperature increase, salinization, and hydromorphological degradation, and the combination of these forms of stress. The goal is to understand and predict the effects of degradation and recovery on stream biodiversity and functions.

In addition to 15 researchers from the UDE, teams from the universities of Bochum, Cologne, Kiel and Koblenz-Landau as well as the Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (Berlin) and the Helmholtz-Centre for Environmental Research Halle-Leipzig are involved in the CRC RESIST.

 

 

Landesregierung bewilligt Projekte

Der FutureWaterCampus kommt

  • von Cathrin Becker
  • 16.12.2020

Wasser: Weltweit eine wesentliche Ressource – und an der UDE ein Forschungsschwerpunkt. Er wird nun kräftig gestärkt. „Die Bezirksregierung hat die ersten beiden Projekte unseres FutureWaterCampus bewilligt“, freut sich Dr. Michael Eisinger, Geschäftsführer am Zentrum für Wasser- und Umweltforschung (ZWU). Der dazugehörige Forschungsbau wird voraussichtlich im Sommer ebenfalls grünes Licht bekommen. Hier sollen die UDE-Aktivitäten im Bereich der Wasserforschung gebündelt werden.

Der Bewilligung waren zwei Jahre intensiver Arbeit und eine erfolgreiche Prüfung des Projekts vorausgegangen. Die Mühe hat sich gelohnt: Für die Forschung zu innovativen Wassertechnologien stehen jetzt rund 2 Millionen Euro zur Verfügung, Organisation und Management des neuen FutureWaterCampus werden mit 300.000 Euro unterstützt. Das Geld fließt über den Wettbewerb „Forschungsinfrastrukturen NRW“ in das Vorhaben. So will die Landesregierung die regionale Innovationskraft der Wirtschaft stärken und Auf- und Ausbau von Forschungsinfrastrukturen und Kompetenzzentren unterstützen – mit Mitteln des Landes und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).

Ende 2021 soll der Bau des eigenen Forschungszentrums auf dem Essener Thurmfeld beginnen, eröffnet werden soll der FutureWaterCampus 2023. Er wird dynamischer Treffpunkt zahlreicher Expertenteams aus verschiedenen Fachrichtungen sein. Das ZWU-Netzwerk besteht mittlerweile aus über 90 UDE-Forschenden aus 29 Lehrstühlen der Natur- und Ingenieurwissenschaften, der Medizin und der Gesellschaftswissenschaften sowie Wissenschaftler*innen der Universitätsallianz Ruhr und Praxispartnern wie den regionalen Wasserverbänden, so dass viele unterschiedliche Partnerkonstellationen in zukünftigen Projekten denkbar sind“, so Eisinger. Sprecher des Gesamtvorhabens ist Prof. Dr. Torsten C. Schmidt, Vorstandsvorsitzender des ZWU.

Die Beteiligten im ZWU-Netzwerk erforschen gemeinsam, wie der Umgang mit Wasser und Abwasser nachhaltig gestaltet werden kann. Entwickelt werden sollen u.a. gekoppelte Verfahren, Prozesse und Technologien. Dazu zählt auch die geplante Verwendung innovativer technischer Membranen in der Wasserwirtschaft mit weitreichenden Einsatzgebieten.

Weitere Informationen:
Dr. Michael Eisinger, ZWU, Tel. 0201/18 3-3890, michael.eisinger@uni-due.de

Redaktion: Cathrin Becker, Tel. 0203/37 9-1488, cathrin.becker@uni-due.de

 

 

 

New Articles Published:

Steven Angel, Florian Schneider, Sascha Apazeller, Wiebke Kaziur-Cegla, Torsten C. Schmidt, Christof Schulz, Hartmut Wiggers

Spray-flame synthesis of LaMO 3 (M = Mn, Fe, Co) perovskite nanomaterials: Effect of spray droplet size and esterification on particle size distribution

Proceedings of the Combustion Institute 38 (2021) 1279–1287

Available online at www.sciencedirect.com, Elsevier,

Free Access until May 31, 2021

 

Sina Dobaradarana, Torsten C. Schmidt, Wiebke Kaziur-Cegla, Maik A. Jochmann

BTEX compounds leachates from cigarette butts into waterenvironment: A primary study

 

Mohaned Hammad, Paolo Fortugno, Sebastian Hardt, Cheolyong Kim, Soma Salamon, Torsten Schmidt, Heiko Wende, Christof Schulz, Hartmut Wiggers
Large-scale synthesis of iron oxide/graphene hybrid materials as highly efficient photo-Fenton catalyst for water remediation
Environmental Technology & Innovation (Free Access till December 31, 2020)

 

RezaLofti Kahtoonabadi, Maryam Vosough, Lotta Hohrenk, Torsten Schmidt
Employing complementary multivariate methods for a designed nontarget LC-HRMS screening of a wastewater-influenced river
Microchemical Journal, Volume 160, Part A, January 2021, 105641 (Free Access till December 31, 2020)

 

V. Wirzberger, M. Klein, M. Woermann, H.V. Lutze, B. Sures, T.C. Schmidt
Matrix composition during ozonation of N-containing substances may influence the acute toxicity towards Daphnia magna
Science of the Total Environment  (Free Access till December 20, 2020)

 

A.L.R.M. Surminski, S. Sielemann, U.Telgheder, N. Reichelt
Aromastoffanalytik von Liquids für E-Zigaretten
Gaschromatographie-Ionenmobilitätsspektrometrie im Einsatz

GIT Labor-Fachzeitschrift 7-8/2020, 18-21

 

W. Kaziur-Cegla, A. Salemi, M.A. Jochmann, T.C. Schmidt
Optimization and validation of automated solid-phase microextraction arrow technique for determination of phosphorus flame retardants in water
Journal of Chromatography A 1626 (30 August 2020), 461349

 

S. Dobaradaran, T.C. Schmidt, N. Lorenzo-Parodi, W. Kaziur-Cegla, M.A. Jochmann, I. Nabipour, H.V. Lutze, U. Telgheder
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) leachates from cigarette butts into water
Environmental Pollution 259 (April 2020), 113916113916

 

C. Becker, M.A. Jochmann, T. Teutenberg, T.C. Schmidt
A nebulizer interface for liquid chromatography - Flame ionization detection: Development and validation
Talanta 206 (2020) 120229 

 

T.H. Uber, T. Hüffer, S. Planitz, T.C. Schmidt
Sorption of non-ionic organic compounds by polystyrene in water
Science of the Total Environment 682(2019), 348-55

 

S. Dobaradaran, T.C. Schmidt, N. Lorenzo-Parodo, M.A. Jochmann, I. Nabipour, A. Raeisi, N. Stojanovic, M. Mahmoodi
Cigarette butts: An overlooked source of PAHs in the environment?
Environmental Pollution 249 (June 2019), 932-9

 

N.Lorenzo-Parodi, W. Kaziur, N. Stojanovic, M.A. Jochmann, T.C. Schmidt
Solventless microextraction techniques for water analysis
Trends in Analytical Chemistry 113(April 2019), 321-31

 

D. Köster, M.A. Jochmann, H.V. Lutze, T.C. Schmidt
Monitoring of the total carbon and nitrogen balance during the mineralization of nitrogen containing compounds by heat activated persulfate

Chemical Engineering Journal (367), 1 July 2019, 160-8

 

T.H. Uber, T. Hüffer, S.Planitz, T.C. Schmidt
Characterization of sorption properties of high-density polyethylene using the poly-parameter linearfree-energy relationships

Environmental Pollution (248), May 2019, 312-19

 

G. Renner, A. Nellessen, A. Schwiers, M. Wenzel, T.C. Schmidt, J. Schram
Data preprocessing & evaluation used in the microplastics identification process: A critical review & practical guide
Trends in Analytical Chemistry 111(2019), 229-38 

 

S.M. Schulte, M.A. Jochmann, J.-B. Wolbert, T. Gehrke, T.C. Schmidt
A centrifuge tube reactor for the determination of bacterial methane oxidation enrichment factors without influence of diffusion related isotope fractionation
Science of The Total Environment 659(2019), 1382-6 

 

T. Hüffer, F. Metzelder, G. Siegmund, S. Slawek, T.C. Schmidt, T. Hofmann
Polyethylene microplastics influence the transport of organic contaminants in soil
Science of The Total Environment 657(2019), 242-7

 

C. Becker, M. A. Jochmann, T. C. Schmidt
An overview of approaches in liquid chromatography flame ionization detection
TrAC Trends in Analytical Chemistry 110(2019), 143-9

 

J. Terhalle, P. Kaiser, M. Jütte, J. Buss, S. Yasar, R. Marks, H. Uhlmann, T. C. Schmidt, H. V. Lutze
Chlorine dioxide-Pollutant transformation and formation of hypochlorous acid as a secondary oxidant
Environm. Sci. Technol. 2018, 52, 9964-71

 

O. Knoop, M. Woermann, H.V. Lutze, B. Sures, T.C. Schmidt
Ecotoxicological effects prior to and after the ozonation of tamoxifen

Journal of Hazardous Materials, 358 (108), 286-93

 

A.R. Ribeiro, B. Sures, T.C. Schmidt
Cephalosporin antibiotics in the aquatic environment: A critical review of occurrence, fate, ecotoxicity and removal technologies
Environmental Pollution 241(2018), 1153-66


 

A. Barion, P. Balsaa, F. Werres, U. Neuhaus, T.C. Schmidt
Stability of organochlorine pesticides during storage in water and loaded SPE disks containing sediment
Chemosphere, 210 (2018), 57-64

Sina Dobaradaran, Torsten C. Schmidt, Iraj Nabipour, Nahid Khajeahmadi, Saeed Tajbakhsh, Reza Saeedi, Mohammad Javad Mohammadi, Mozhgan Keshtkar, Maryam Khorsand, Fatemeh Faraji Ghasemi
Characterization of plastic debris and association of metals with microplastics in coastline sediment along the Persian Gulf
Waste Management 78(2018), 649–58 

 

Torsten C. Schmidt
Recent trends in water analysis triggering future monitoring of organic micropollutants
Analytical and Bioanalytical Chemistry 410(17) 2018, 3933–41

ZIM-Projekt wurde zum Erfolgsbeispiel:

Kostengünstiges In-situ-Sanierungs- und Monitoringverfahren ermöglicht sauberes Grundwasser

Kontaminiertes Grundwasser muss gereinigt werden – schnell und gründlich. Das ermöglicht kostengünstig und mit geringem Aufwand ein spezielles Multiparameter-Lanzensystem, kontinuierlich überwacht durch ein on-site-Analysegerät.

Die aromatischen Kohlenwasserstoffe Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylole (BTEX) können aus bestimmten Altlasten oder durch Versickern von Treibstoffen sowie von Abwässern als Schadstoffe in das Grundwasser und somit auch ins Trinkwasser gelangen. Gesundheitliche Beeinträchtigungen, wie z. B. Leberschäden und chronische Nervenschäden, sind die Folge. Benzol wirkt zusätzlich krebserregend.

Bisher werden zur Grundwasserreinigung u.a. Pump-and-Treat-Sanierungsverfahren eingesetzt. Hierbei wird Grundwasser an die Oberfläche gepumpt, dort behandelt und gereinigt einem Fließgewässer zugefügt. Diese Verfahren sind apparativ, zeitintensiv und teuer. Eine wirtschaftliche Anwendung ist in der letzten Sanierungsphase mit geringen Schadstoffmengen nicht mehr möglich.

Steigende Umweltanforderungen haben zur Folge, dass künftig auch geringe Belastungen nachzuweisen und zu sanieren sind.
Das Produkt und seine Innovation Ziel des ZIM-Kooperationsprojekts war die Entwicklung eines preiswerten In-situ-Verfahrens für die Sanierung von BTEX- kontaminiertem Grundwasser.

Hierfür realisierte die Fabricius Pro Terra GmbH ein spezielles Multiparameter-Lanzensystem zur Aufnahme eines Gasinjektionssystems, zur kontinuierlichen Probennahme sowie der direkten Bestimmung der Parameter pH-Wert, O2-Gehalt, Leitfähigkeit und Feuchte im Grundwasserleiter (Aquifer). Diese Technologie ermöglicht auch eine effiziente Sanierung von gering schadstoffbelasteten Grundwasserleitern durch Sauerstoffeintrag, der mikrobiologische und chemische Prozesse für den Schadstoffabbau aktiviert.

Optional können über das Lanzensystem zusätzliche Nährstoffe verabreicht werden. Gekoppelt ist dieser Prozess mit einem modifizierten speziellen Spektrometer, durch das der Sanierungserfolg analytisch überwacht und über Internetanbindung und eine Visualisierungssoftware dokumentiert wird. Dieses Monitoring-System wurde in der Fakultät für Chemie (IAC, PD Dr. Ursula Telgheder) der Universität Duisburg-Essen entwickelt.

pdf-Dok

Humboldt Stipendiatin am ZWU: Dr. Anam Asghar



Anam Asghar

 

Ozon in der Abwasseraufbereitung

  • von Dr. Alexandra Nießen
  • 26.02.2020

Wie bekomme ich organische Mikroschadstoffe aus dem Abwasser? Möglich macht das etwa das ozonunterstützte Oxidationsverfahren, mit dem sich Dr. Anam Asghar beschäftigt. Die gebürtige Pakistanerin ist derzeit Humboldt-Forschungsstipendiatin am ZWU und forscht in der Instrumentellen Analytischen Chemie der UDE.

Nach der Promotion in Malaysia war die chemische Verfahrenstechnikerin Assistenzprofessorin an der pakistanischen University of Engineering and Technology. In den vergangenen zwei Jahren forschte sie als Postdoc an der US-amerikanischen University of Mississippi und untersuchte, wie modifizierte Biokohle im Umweltbereich angewendet wird.

„Der heutzutage weitverbreitete Einsatz von synthetischen Chemikalien im Alltag und in der Industrie geht leider mit einem möglichen Eintrag von toxischen und nicht abbaubaren organische Mikroschadstoffen in unsere Gewässer einher“, sagt Anam Asghar.

Wie sich diese Schadstoffe bei der Abwasseraufbereitung mit dem Oxidationsverfahren – und speziell durch den Einsatz von Ozon – beseitigen lassen, analysiert sie am ZWU, wo sie im Team von Professor Torsten C. Schmidt arbeitet.

Im Fokus ihrer Untersuchungen stehen Sulfat- und Hydroxyl-Radikale, die bei der Ozonierung entstehen und den Abbauprozess von Mikroschadstoffen unterstützen – vor allem ihre Entstehungswege, die zeitlichen Abläufe der chemischen Reaktionen, die durch sie verursacht werden, sowie die entstehenden Abbauprodukte.

Die Alexander-von-Humboldt-Stiftung fördert ihr Projekt für zwei Jahre.

Weitere Informationen:
Instrumentelle Analytische Chemie:
Dr. Anam Asghar, Tel. 0201/18-36782, chem.uet@hotmail.com
Prof. Dr. Torsten C. Schmidt, Tel. 0201/18-36774, torsten.schmidt@uni-due.de

Redaktion: Alexandra Nießen, Tel. 0203/37-91487, alexandra.niessen@uni-due.de

Preis der Wasserchemischen Gesellschaft
für Dr. Holger Lutze

Preisverleihung Lutze 2019 © GDCh

Oxidationsexperte

  • von Cathrin Becker
  • 01.07.2019

Große Ehre für Dr. Holger Lutze: Der Chemiker der UDE wurde von der Wasserchemischen Gesellschaft mit der höchsten Auszeichnung für seine Arbeiten zu oxidativen Prozessen in wässrigen Systemen geehrt. Der Preis wird nur alle zwei bis vier Jahre vergeben.

Überzeugen konnte Lutze vom Lehrstuhl Instrumentelle Analytische Chemie mit seinen international beachteten Untersuchungen zu grundlegenden Mechanismen und wissenschaftlichen Großprojekten  im Bereich der Wasseraufbereitung, die  er auf dem Weg in die Praxis begleitete. So habe er der wasserchemischen Forschung wichtige neue Impulse gegeben, lobt die Jury.

Lutzes Spezialgebiet, die Oxidationsprozesse, spielen eine wichtige Rolle in der Wasseraufbereitung. „Dort werden sie zum Beispiel zur Desinfektion, zur Entfärbung, Entfernung von Geruch und Geschmack und für den Schadstoffabbau eingesetzt“, erklärt der Preisträger. „Sie finden aber auch in der Umwelt statt, z.B. beim photochemischen Abbau von Schadstoffen in Oberflächengewässern. Diese Reaktionen sind sehr komplex und zum Teil noch unzureichend verstanden.“

Die Wasserchemische Gesellschaft ist eine Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. Seit 1926 befasst sie sich mit chemischen Prozessen im Wasser sowie allen Bereichen des Wasserkreislaufs.

Im Bild (v.l.):
Prof. Torsten Schmidt gratuliert seinem ausgezeicheten Mitarbeiter Holger Lutze.

Neues ZIM-Projekt bewilligt:

Multi-Ion - Nicht-radioaktive, energetisch variable lonisationseinheit zur schnellen und selektiven Schadstoffanalyse in Baustoffen auf der Basis der FAIMS-Technologie
Laufzeit: 1.10.2018-31.07.2021

Ziel dieses Projektes ist es, eine nicht-radioaktive, energetisch variable lonisationseinheit zu entwickeln, die in Kombination mit der Gaschromatographie (GC) - lonenmobilitätsspektrometrie (FAIMS) die schnelle Vor-Ort-Analyse von toxikologisch relevanten Substanzen sowohl in älteren, bereits verbauten (Altholz) als auch in neuen Bauprodukten (meist moderner Dämmstoffen) erlaubt. Dabei sollen die Substanzen sowohl qualitativ als auch quantitativ sicher erfasst werden. Als Modellsubstanzen werden Pentachlorphenol, Lindan, Tolylfluanid, Propiconazol sowie Formaldehyd ausgewählt. Die Entwicklung einer geeigneten Probenvorbereitung und Kalibriermethode ist ebenfalls Schwerpunkt des beantragten Projektes. Mit dem zu entwickelnden Gerät werden Hersteller von neuen Bauprodukten ein System zur Verfügung haben, mit dem im Rahmen der laufenden Prozesskontrolle und unter den werkseigenen Bedingungen die Produktemissionen überprüft werden können. So könnte sehr schnell auf den Produktionsprozess eingewirkt werden um die Schadstoffemission zu kontrollieren und schließlich zu senken.

Das ZWU stellt sich und einen Auszug seiner Aktivitäten in der aktuellen UNIKATE-Ausgabe „Herausforderung Wasserforschung –lokal, regional und global“ vor.

Den aktuellen Band finden Sie hier als pdf Version zum Download: UNIKATE 51

mehr zuUNIKATE-Band zur Wasserforschung...

Neues DFG-Projekt bewilligt: „Charakterisierung des Metaboloms von P. aeruginosa im Biofilm als Lungeninfektionsmodell

​​Im Rahmen dieses Projektes wird das Metabolom von P. aeruginosa unter lungenadaptierten Bedingungen als Biofilm charakterisiert. Um dies zu realisieren, soll ein Beprobungssystem für die Anzucht von P. aeruginosa entwickelt werden, welches es erlaubt aus dem Nährmedium, dem Biofilm und dem Dampfraum zeitabhängig Proben zu entnehmen. Der verfolgte Ansatz über das drei-Phasen-System erlaubt es, detektierte und charakterisierte Verbindungen entsprechend als Substrate oder Stoffwechselprodukte einzuordnen. Über verschiedene Extraktionsstechniken soll eine möglichst umfangreiche Anreicherung der gebildeten Metabolite erreicht werden.

Die qualitative und quantitative Bestimmung ausgewählter Metabolite erfolgt mittels GCxGC-EI-MS und LC+LC-IM-qTOF-MS. Die dabei notwendige Methodenentwicklung umfasst die Probenanreicherung und Optimierung relevanter experimenteller Parameter wie zum Beispiel, Auswahl der stationären Phasen, Analysenzeit in der zweiten Dimension (Modulationszeit) und Flussraten.

Durch die Zugabe von Benzothiazol als interner Standard zum Medium soll außerdem die Anreicherung, Diffusion und Verteilung der potentiellen Stoffwechselprodukte zwischen allen drei Phasen simuliert, untersucht und kontrolliert werden.

Anhand der Ergebnisse soll überprüft werden, ob P. aeruginosa über die im Dampfraum detektierten Metabolite repräsentiert wird und so eine Identifizierung von P. aeruginosa ausschließlich über die Dampfraumbeprobung möglich ist.

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In this project, the metabolome of P. aeruginosa will be characterized considering lung adapted conditions by using a biofilm as a lung infection model. Therefore, a sampling system for the cultivation of P. aeruginosa will be developed, which enables the sampling of the culture medium, the biofilm and the headspace over time. This three-phase approach allows the classification of detected and characterized substances as substrates or metabolites. A comprehensive preconcentration of the metabolites shall be achieved by application of various extraction techniques.

The qualitative and quantitative determination of selected metabolites will be carried out by GCxGC-EI-MS and LC+LC-IM-qTOF-MS. The sample preconcentration and experimental parameters e.g. stationary phase, analysis time in the 2nd dimension (modulation time) and flow rates will be optimized. 

As an internal standard, Benzothiazole will be added to the culture medium in order to investigate and control the preconcentration, diffusion and distribution of the potential metabolites.

Based on the results, it shall be verified if P. aeruginosa is represented by detecting only the metabolites in the headspace of a biofilm sample. This should answer the question whether the identification of P. aeruginosa is possible only by head space analysis or not.

 

 

Unikids:
„Wasser baut Brücken, aber hat es auch ein Gedächtnis?“

​​

​Am 8. März 2017 fand die Auftaktveranstaltung der „Unikids“ in diesem Frühjahr statt. 600 Kinder im Alter zwischen 8-12 Jahren erhielten passend zum Thema ein blaues T-Shirt und sahen ein bisschen aus wie Wassertropfen. Gespannt und aufgeregt verfolgten sie eine Stunde lang die Vorlesung von Torsten Schmidt, Ursula Telgheder und Claudia Ullrich zum Thema Wasser unter dem Titel „Wasser baut Brücken, aber hat es auch ein Gedächtnis?“. Mit anschaulichen Beispielen, Filmausschnitten  und eindrucksvollen Experimenten wurden die Eigenschaften von Wasser und ihre Wirkung auf Mensch und Umwelt nahegebracht. 

Unikids 3

​​​Besonders begeistert waren die Kinder von der Wasserbrücke, die zwischen zwei Gefäßen beiAnlegen einer sehr hohen Spannung entsteht und den bei verdunkeltem Hörsaal deutlich sichtbaren Überschlägen. Im zweiten Teil erfuhren die Kinder, warum es so viel  Hokuspokus im Wasserbereich gibt, z. B. das angebliche Wassergedächtnis. An einem einfachen Beispiel wurde ihnen gezeigt, wie sie mit wissenschaftlicher Methodik Unsinn entlarven können.

Unikids 2

Den Kindern hat die Vorlesung sichtlich viel Spaß gemacht, aber auch das Team war begeistert von den aktiven Zuhörern.

 

Neue Auflage erschienen:

Buchcover Analytische Chemie

Die verschiedenen Bücher von Prof. Georg Schwedt zur analytischen Chemie gelten bereits als Klassiker. Dazu trägt das Konzept der Verbindung von Grundlagen, Methoden und Praxis bei, aber auch die hochwertige graphische Gestaltung. Abbildungen aus „dem Schwedt“ finden sich sicherlich in allen Vorlesungen zur analytischen Chemie wieder. Das fundamentale Lehrbuch „Analytische Chemie“ ist im Dezember 2016 nun in der dritten Auflage bei Wiley-VCH erschienen. Alle relevanten Aspekte der Analytischen Chemie werden in diesem Lehrbuch, das gleichzeitig auch als Referenz für Praktiker dient, umfassend und klar auf den Punkt gebracht. Ab dieser Auflage wird das Lehrbuch nicht mehr von Prof. Schwedt alleine verantwortet, sondern unter Beteiligung der beiden Professoren für analytische Chemie an der Universität Duisburg-Essen, Oliver Schmitz und Torsten Schmidt. Die beiden haben in dieser Auflage Kapitel inhaltlich neu gestaltet, für die infolge der methodischen und technologischen Entwicklungen eine Aktualisierung erforderlich war. So wurden von Oliver Schmitz hauptsächlich die Kapitel über Qualitätssicherung, Massenspektrometrie, chromatographische Trennverfahren und elektrophoretische Trennverfahren überarbeitet. Torsten Schmidt hat vor allem das Kapitel zur Probenvorbereitung aktualisiert und das Grundlagenkapitel ergänzt.

ISBN: 978-3-527-34082-8 Link zum Buch bei Wiley-VCH

Neues ZIM-Projekt bewilligt:

Entwicklung eines kombinierten ln-situ-Sanierungs- und Monitoringverfahrens für die Behandlung von Grundwasserschäden (Luft-Untergrund-Kontamination-Erfassung "LUKE")
Laufzeit: 1.10.2016-31.3.2019

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines preiswerten ln-situ-Verfahrens für die Sanierung von mit BTEX kontaminiertem Grundwasser. Hierfür wird ein spezielles Multiparameter-Lanzensystem zur Aufnahme eines Gasinjektionssystems, zur kontinuierlichen Probenahme sowie zur direkten Bestimmung der Parameter pH-Wert, 02-Gehalt, C02- bzw. CH4-Gehalt, Leitfähigkeit und Feuchte im Grundwasserleiter (Aquifer) entwickelt. Hiermit ist sowohl eine Überprüfung der Vitalitätsparameter als auch eine direkte Kontrolle über die Bildung von C02 und CH4 aus Stoffwechselprozessen möglich. Die Sanierung erfolgt durch die reversible Einbringung einer glasfaserverstärkten Polymermembran in den Aquifer, die Sauerstoff auf diffusivem Wege freisetzt. Dieser dient der schadstoffzehrenden Mikrobiologie als Co-Substrat für ihren Stoffwechsel. Gegebenenfalls können über das
Lanzensystem zusätzliche Nährstoffe zugegeben werden. Mit dem System gekoppelt, ist ein modifiziertes FAIMSSpektrometer mit Fernsteuerung, welches eine kontinuierliche Überwachung der Schadstoffkonzentration in den Beobachtungspegeln erlaubt und somit eine schnelle Bewertung der Sanierungseffizienz ermöglicht.

New article published in ABC

Abc 408 23 Cover

New article published in JAAS

Kuklya Jaas 2016 Cover

 

 

A. Kuklya, C. Engelhard, K. Kerpen, Ursula Telgheder, Spectroscopic characterization of a low-temperature plasma ambient ionization probe operated with helium/nitrogen plasma gas mixtures, J. Anal. At. Spectrom., 2016, 31, 1574-1581

http://dx.doi.org/10.1039/C6JA00148C

In this study, a systematic spectroscopic characterization of a low-temperature plasma (LTP) probe operated with He/N2 gas mixtures is carried out. The influence of several experimental parameters (e.g., different He/N2 gas mixtures, discharge voltage, and gas flow rate) on the dielectric-barrier discharge afterglow was studied. It was found that an increase of the nitrogen concentration in the helium discharge gas (to values higher than 0.5% N2) leads to a significant decay of N2+, He, and O emission intensities. At 1% N2 and 99% He, oxygen emission bands were not detectable and intensity of He and N2+ emission bands were reduced by approximately five times compared to features in a 100% He discharge. Interestingly, the opposite trend was observed for NO, OH, and N2 species. Here, increasing the N2 fraction in the discharge gas mixture led to an enhancement of emission intensities. Maximum emission bands intensities of OH, NO, and N2 were detected at N2 concentrations of 0.5, 0.6, and 1.0%, respectively. A further increase of the N2 fraction leads to a decrease of emission intensities for all observed species (OH, NO, N2, He, and N2+). In general, an increase in discharge gas flow rate resulted in a significant increase of NO emission band intensities for all N2/He mixtures tested. However, only a minor effect was observed for N2 emission bands. Increasing the discharge voltage resulted in an increase of emission intensities of all detected species. Combined with spatially resolved investigations of the afterglow, these results are considered helpful to further optimize LTP performance. This is especially important for portable and direct analysis instrumentation, where LTP can be used as the ionization source and lower helium gas consumption is desirable because of cost and availability.

 

 

Dr. Holger Lutze und Prof. Dr. Torsten Schmidt

Promotionspreis der Wasserchemischen Gesellschaft für
Dr. Holger Lutze

Dr. Holger V. Lutze (Universität Duisburg-Essen) erhält 2015 den "Promotionspreis auf dem Gebiet der Wasserchemie – gefördert von der Walter-Kölle-Stiftung". Der Vorstand der Wasserchemischen Gesellschaft, eine Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh), konnte diese Auszeichnung 2015 aufgrund hervorragender Arbeiten an zwei Kandidaten verleihen.

Dr. Lutze beschäftigt sich in seiner Arbeit "Sulfate radical based oxidation in water treatment"3 mit einem innovativen radikalbasierten Wasseraufbereitungsverfahren zum Abbau persistenter Schadstoffe.

 

Dr. Walter Kölle, der 1971 als erster Wissenschaftler mit dem Fachgruppenpreis der Wasserchemischen Gesellschaft ausgezeichnet wurde, richtete 2010 bei der GDCh eine Stiftung ein, um den wissenschaftlichen Nachwuchs in der Wasserchemie zu fördern. Der Promotionspreis auf dem Gebiet der Wasserchemie – gefördert von der Walter-Kölle-Stiftung - wird für herausragende Dissertationen auf den in der Fachgruppe vertretenen wissenschaftlichen Gebieten verliehen, die mit der Gesamtnote sehr gut oder besser bewertet wurden und eine besondere Leistung für die Weiterentwicklung des Fachgebiets darstellen.

Die Verleihung erfolgt einmal jährlich im Rahmen der Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft

Prof. Dr. Stefan Rumann, Prof. Dr. Torsten Schmidt und Prof. Dr. Ute Klammer

Prof. Torsten C. Schmidt unter den Preisträgern der UDE Diversity-Preise 2015

Die Universität Duisburg-Essen feierte am 09. Juni 2015 den 3. bundesweiten Diversity-Tag, in dessen Rahmen auch die Diversity-Preise verliehen wurden. Der Diversity-Engagementpreis ging diesmal an die Fakultät für Chemie: Prof. Bettina Siebers und Prof. Dr. Torsten Schmidt

 

Annual Reports

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University Duisburg-Essen
Faculty of Chemistry
Instrumental Analytical Chemistry
Universitätsstr. 5
D-45141 Essen

Head of Department
Prof. Dr. Torsten C. Schmidt
Phone +49 201 183-6774

Secretary
Lydia Vaassen
Phone +49 201 183-6772

Fax: +49 201 183 6773