project

Instrumenten – Laboratorium voor Materialenonderzoek en Chemische analyse

Expert(s):
ing. Ronald Italiaander, Nanda Berg, ing. Karin Arondeus

  • samenwerkingspartner(s)
    Diversen

Het Laboratorium voor Materialenonderzoek en Chemische analyse is uitgerust met specialistische apparatuur, de belangrijkste instrumenten en hun applicaties worden op deze pagina omschreven.

Massaspectrometrie

Massaspectrometrie wordt gebruikt voor de identificatie en kwantificatie van moleculen, ook bij hele lage concentraties. Massaspectrometrie is een detectietechniek waarbij ionen gescheiden worden op basis van de massa-lading (m/z) ratio. De output van een massaspectrometer is een massaspectrum met het aantal ionen per m/z waarde. Hoge resolutie massaspectrometrie (HRMS) is een techniek met een hoge nauwkeurigheid (± 0,001 Dalton) en hoge massaresolutie (m/Δm ≥ 20.000) en is daardoor zeer geschikt voor non-target screening van (onbekende) verontreinigende stoffen. HRMS is in staat om duizenden stoffen in één monster te detecteren in een korte tijd en door de hoge nauwkeurigheid kan de brutoformule bepaald worden. Ons chemisch laboratorium is uitgerust met verschillende (hoge resolutie) massaspectrometers welke, gekoppeld met gas- of vloeistofchromatografie, gebruikt worden voor de analyse van uiteenlopende monsters en stoffen. Voorbeelden zijn onze Orbitrap Fusion Tribrid, SCIEX Triple Quad 6500+ en Sciex TripleTOF 5600+ massaspectrometer.

Orbitrap Fusion Tribrid massaspectrometer

Orbitrap Fusion Tribrid massaspectrometer

Thermogravimetrische analyse

Thermogravimetrische analyse (TGA) is een analytische methode waarbij de massa-afname van een monster wordt gemonitord tijdens verhitting in afwezigheid van zuurstof. Deze massa neemt af doordat organische verbindingen afbreken in kleinere moleculen. Deze moleculen en verbindingen worden vervolgens gedetecteerd met een gaschromatograaf (GC) gekoppeld aan een massaspectrometer (MS). Uit informatie van de GC/MS analyse wordt herleid welke stoffen in de TGA zijn afgebroken. Deze afbraakproducten zijn namelijk karakteristiek voor het materiaal waarvan ze afkomstig zijn. TGA-GC/MS gebruiken we onder andere voor de analyse en classificatie van microplastics en het bepalen van de hoeveelheid water of organisch materiaal in monsters.

Laser Direct InfraRed imaging

Bij Laser Direct InfraRed (LDIR) imaging wordt gebruik gemaakt van een kwantum cascade laser die infrarood spectra opneemt van oppervlaktes en deeltjes (10 – 500 µm). Op deze manier is het mogelijk om vast materiaal te analyseren in complexe mengsels. Met LDIR worden de deeltjes geteld, geïdentificeerd, opgemeten en er wordt een inschatting gemaakt van de vorm. Dit maakt deze techniek buitengewoon geschikt voor de analyse van microplastics in het milieu. Zo zijn we in staat om met LDIR verschillende polymeren zoals PE, PP en PVC van elkaar te onderscheiden.

Laser Direct InfraRed imaging

Laser Direct InfraRed imaging

Asymmetrical flow field-flow fractionation

Field-flow fractionation (FFF) is een scheidingstechniek die gebruikt maakt van de verschillende diffusiecoëfficiënten van deeltjes. In asymmetrical flow field-flow fractionation (AF4) wordt een cross flow veroorzaakt om deeltjes te scheiden op basis van de grootte. AF4 kan gekoppeld worden aan verschillende detectoren zoals UV detectoren of massaspectrometers en wordt voornamelijk gebruikt voor het scheiden van eiwitten, nanodeeltjes, nanoplastics (5 tot 1000 nm) en aggregaten van fullerenen in waterige matrices.

Asymmetrical flow field-flow fractionation

Asymmetrical flow field-flow fractionation

HPLC-UV fingerprint

High-performance vloeistofchromatografie (HPLC) gekoppeld aan een UV detector wordt gebruikt om stoffen van elkaar te scheiden en UV-spectra te meten. UV-spectra kunnen worden gebruikt voor de identificatie van organische verontreinigingen die UV licht absorberen. Het is een eenvoudige en relatief goedkope techniek die veelal gebruikt wordt en samen met de bij KWR ontwikkelde UV2NIST-software efficiënt ingezet kan worden voor monitoring van organische microverontreinigingen in verschillende typen water.