Flammschutzmittel-Analytik

Bestimmung des HBCD-Gehalts in Dämmstoffen

Aufgrund der aktuellen Abfallproblematik um das in Dämmstoffen möglicherweise enthaltene Flammschutzmittel HBCD hat die Spectro Analytical Instruments GmbH einer neuen Analysemethode des Fraunhofer-Instituts einem Praxistest unterzogen und zehn Polystytrolproben mithilfe der ED-RFA-Spektroskopie erfolgreich analysiert.

RFA-Handgerät Spectro xSORT.

Seit Oktober 2016 darf Polystyroldämmstoff („EPS“), das mit dem Flammschutzmittel HBCD behandelt worden ist, nicht mehr im allgemeinen Bauschutt enthalten sein, sondern muss stattdessen einer separaten Entsorgung zugeführt werden, sofern keine besondere Genehmigung vorliegt. Erlaubt ist hier eine maximale HBCD-Konzentration im Dämmstoff von 1000 mg/kg. Bei der Entsorgung stellt sich jetzt die Frage, ob zur Entsorgung vorgesehenes Material HBCD enthält und – wenn dem so ist – ob es unterhalb oder oberhalb des Grenzwertes liegt. Das Element Brom, auf dem HBCD basiert, lässt sich zwar mithilfe der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse (ED-RFA) hervorragend nachweisen, allerdings können alternative Flammschutzmittel, die nicht verboten sind, ebenfalls Brom enthalten.

Zur Lösung dieser Problematik hat das Fraunhofer-Institut eine Methode entwickelt, mit der sich HBCD mithilfe der ED-RFA nachweisen lässt: Durch eine Extraktion von Polystyrolstücken in Aceton und anschließender Röntgenfluoreszenzanalyse der hierdurch entstehenden Flüssigkeit lässt sich eine Unterscheidung zwischen dem niedermolekularen HBCD und anderen langkettigen, bromierten, polymeren Flammschutzmitteln treffen.

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Spectro Analytical Instruments hat dieser Analysemethode anhand des portablen ED-RFA-Spektrometers SpectroSCOUT und des RFA-Handgeräts Spectro xSORT einem Praxistest unterzogen und zehn Polystyrolproben auf diese Weise analysiert. Bei der direkten Messung der Proben zeigte sich jeweils ein hoher Bromgehalt, der oberhalb des für HBCD zulässigen Grenzwertes liegt. Insofern war eine Unterscheidung, ob Brom als HBCD oder aber als langkettiges Molekül vorliegt, erwartungsgemäß nicht möglich. Nach entsprechender Präparation der Proben mit Aceton ließ sich dagegen eine Unterscheidung problemlos treffen. Dabei zeigte sich, dass vier Proben kein (oder nur geringe Mengen) HBCD enthielten, während in den übrigen sechs Proben ein signifikant hoher HBCD-Gehalt festgestellt wurde.

„Die beschriebene Methode in Verbindung mit der ED-RFA-Spektroskopie liefert eindeutige Ergebnisse, anhand derer klar zu erkennen ist, ob der betreffende Dämmstoff einer herkömmlichen Entsorgung zugeführt werden darf oder nicht. Die Ergebnisse belegen, dass Präzision und Nachweisgrenzen vollkommen ausreichend sind, um unzweifelhafte Entscheidungen ableiten zu können“, erklärt Spectros zuständiger Produktmanager Dirk Wissmann. Ausführlichere Informationen zur beschriebenen Analysemethode bietet ein neuer Applikationsbericht, der bei Spectro angefordert werden kann: Im Internet unter http://bit.ly/2gRe8J0 bzw. per E-Mail: spectro.info@ametek.com

Was ist HBCD?

Hexabromcyclododecan (HBCD, auch HBCCD) ist ein additives Flammschutzmittel auf der Basis von Brom, das vor allem in Polystyroldämmstoffen („Expanded Polystyrene / EPS“) eingesetzt wurde, um es schwer entflammbar zu machen. Auf diese Weise kann es Brände entweder ganz verhindern oder zumindest die Ausbreitung des Brandherdes verzögern. Aber auch in Textilien oder Polstermöbeln kam HBCD bis zum Jahr 2013 zum Einsatz.

HBCD kann allerdings auf unterschiedlichen Wegen in die Umwelt gelangen und sich in Luft, Wasser, Böden und Lebewesen anreichern. Im Jahr 2013 wurde HBCD von der internationalen Stockholm-Konvention als persistenter, also in der Umwelt schwer abbaubarer, organischer Schadstoff deklariert. Hieraus folgte ein weltweites Herstellungs-, Handels- und Verwendungsverbot, welches von allen beteiligten Staaten stufenweise umgesetzt wird.

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