Analytisches Labor

Chromotographie

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Chromotographie, Innenansicht Labor

Das Labor des Instituts befindet sich im zweiten Obergeschoss des Wasserforschungslabors der TU Wien, Lilienthalgasse 21, Objekt OD.

Das Hauptaufgabengebiet des Labors liegt in begleitenden Untersuchungen der am Institut bearbeiteten Projekte und zu einem kleinen Teil in Auftragsanalytik. Im Labor werden sowohl Routineuntersuchungen von Grund-, Oberflächen- und Abwässern, als auch Analysen von Gas und festen Proben durchgeführt.

Das Labor ist auch für Spezialuntersuchungen und zur Erstellung von Gutachten ausgestattet. Durch die stetig steigende Anzahl an neuen Projekten werden laufend neue Anforderungen an die Analytik in unserem Labor gestellt. Deswegen ist eine permanente Einführung von neuen analytischen Methoden, Entwicklung neuer Parameter und die Anwendung moderner Hightech Geräte notwendig.

Ausstattung Labor

Unser Labor besteht aus drei Kompetenzbereichen:

  • chemisch-physikalisches Labor,
  • mikro- & molekularbiologisches Labor und
  • Forschungslabor.

Im diesem verlinkten File findet sich die umfangreiche Liste der angewandten Methoden und untersuchten Parameter:

Methoden und Parameter (pdf), öffnet eine Datei in einem neuen Fenster

Nährstoffanalytik

Die Nährstoffanalytik (z.B. NH4, NO3, NO2, GP, TKN) erfolgt hauptsächlich mit dem San++ Continuous-Flow Analysator der Fa. Skalar. Dabei werden unter Anwendung kolorimetrischer Methoden vier verschiedene Parameter (NH4, NO3, NO2 und PO4) gleichzeitig aus einer Probe gemessen.

Das SAN++ Softwarepaket steuert den Analysator und unterstützt eine automatische Berechnung der Ergebnisse, Berichterstattung, sowie statistische Auswertung und Qualitätskontrolle.

Der oxidative Aufschluss für die Bestimmung des gesamten gebundenen Stickstoffs (Nges) bzw. gesamten gebundenen Phosphors (Pges) wird durch einen oxidativen Mikrowellen-Aufschluss mit einem Gerät der Fa. Berghof durchgeführt.

Bestimmung des Kjelhdal-Stickstoffs und des gesamten Phosphors in partikelreichen Proben wird mit einem Kjeldahl Aufschluss Block mit 36-Stellen (bis 400°C) der Fa. Gerhardt durchgeführt. Die nachträgliche kolorimetrische Ammonium- und Phosphor-Bestimmung wird mit dem Continuous-Flow Analysator durchgeführt.

Analyseautomat für Nährstoffanalytik

© TU Wien

Analyseautomat für Nährstoffanalytik

Geräte für Nährstoffanalytik

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Geräte für Nährstoffanalytik

Geräte für Nährstoffanalytik

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Geräte für Nährstoffanalytik

Kohlenstoffanalytik

Für die Kohlenstoffanalytik wird, neben den nasschemischen Verfahren (CSB) und der BSB-Bestimmung, ein TOC-Analysator der Fa. Shimadzu eingesetzt. Das Gerät arbeitet mit der katalytischen Verbrennungsoxidation bei 680°C und kann für die Analyse von Reinstwasser, als auch von hochbelasteten Abwässern eingesetzt werden. 

Das Gerät ist mit zusätzlichen Modulen zur Bestimmung des gesamten gebundenen Stickstoffs mittels Chemoluminiszenz-Detektion und einem Modul für die Bestimmung von Kohlenstoff in festen Proben (Schlämme, Sedimente) ausgestattet. Die Steuerung, Auswertung und Qualitätssicherung ist durch ein Softwarepaket der Fa. Shimadzu möglich.

TOC-Analysator der Fa. Shimadzu

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TOC-Analysator der Fa. Shimadzu

TOC-Analysator der Fa. Shimadzu

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TOC-Analysator der Fa. Shimadzu

Aqualog Spektralfluorimeter (Fa Horiba)

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Aqualog Spektralfluorimeter (Fa Horiba)

Diagramm Floreszenzspektroskopie

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Fluoreszenzspektroskopie

Fluoreszenzspektroskopie

Bei Fluoreszenzspektroskopie wird die Floureszenz einer Probe untersucht, wenn diese mit UV-Licht, sichtbarem Licht oder Licht aus dem nahen Infrarotspektrum angeregt wird. Unser Labor ist mit einem Aqualog Spektralfluorimeter (Fa Horiba) ausgestattet, das simultan Absorptionsspektren und Fluoreszenz Anregungs-Emissions-Matrices (EEM) misst.

Ionenchromatografie

Für die Bestimmung der verschiedenen anorganischen Hauptionen im Wasser sowie weiterer Ionen wie z.B Bromid / Bromat sowie organischer Säuren werden Ionenchromatographie-Systeme der Fa. Hitachi eingesetzt.

Ionenchromatographie-System der Fa. Hitachi

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Ionenchromatographie-System der Fa. Hitachi

Analytik organischer Spurenstoffe

Der Einfluss von gereinigtem Abwassers auf die Umwelt wird in den letzten Jahren  verstärkt behandelt. Die Analytik von Standardparametern reicht jedoch nicht aus, um das Verhalten verschiedener umweltrelevanter Stoffe wie z.B. von pharmazeutisch wirksamen Substanzen, Pestiziden und Sexualhormonen oder auch Industrie- und Hausahaltschemikalien beschreiben zu können. 

Für die Untersuchung dier umweltrelevanten Stoffe, die oft in sehr geringer Konzentration (ng/L) vorhanden sind, werden im Labor verschiedene Probenvorbereitungs- bzw. chromatographische Methoden verwendet.

HPLC + Triple Quadrupole MS

Das Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC)-System der Fa. Agilent in Kombination mit einem Triple Quadrupole Massenspektrometer der Fa. absciex (QTrap 6500+) mit hoher Nachweisempfindlichkeit und Selektivität wird für die quantitative und qualitative Analyse von Mikroverunreinigungen verwendet.

Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC)-System der Fa. Agilent

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Hochleistungsflüssig-chromatographie (HPLC)-System der Fa. Agilent

Diagramm Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC)-System

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Diagramm Hochleistungs-flüssigchromatographie (HPLC)-System

GC

Neben der Bestimmung von umweltrelevanten Substanzen wie OCP, PAK und Nonylphenolen, werden Permanentgase (H2, CO2, N2O, C2H6, O2, N2, CH4, CO) mittels Gaschromatographie analysiert.

Die chromatografische Trennung der Proben erfolgt auf einem TRACE GC mit Split/Splitlos- bzw. PTV-Injektor und Trace Autosampler, der auch mit Headspace ausgestattet ist. Unter Verwendung verschiedener Detektoren wie TCD, ECD und eines DSQ Single Quadrupole ist es möglich, ein breites Spektrum an Stoffen zu bestimmen und niedrige Bestimmungs- und Nachweisgrenzen zu erreichen.

Gaschromatograph

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Gaschromatograph

Molekulare Mikrobiologie

In vielen unserer Projekte kommen auch mikrobiologische und molekularbiologische Untersuchungen zum Einsatz. Neben klassischen mikrobiologischen Analysen werden auch hochauflösende mikroskopische Methoden sowie innovative genetische Untersuchungen durchgeführt. Zur Anreicherung der zu untersuchenden Mikroorganismen bzw. deren Erbsubstanz (DNA/RNA) werden Geräte wie eine Filtrationsleiste mit angeschlossener Vakuumpumpe und verschiedene High Speed Kühlzentrifugen verwendet. Für die Extraktion und Aufreinigung von DNA und RNA benutzen wir außerdem ein FastPrep-24™ 5G Instrument der Fa. MP Biomedicals und zur automatisierten Extraktion ein Maxwell® RSC Instrument der Fa. Promega.

Zur Bestimmung der Bakteriendichte durch Trübungsmessung als auch zur Konzentrationsbestimmung von Nukleinsäuren sowie zur Qualitätsabschätzung der DNA/RNA-Extrakte steht uns ein BioSpectrometer® fluorescence der Fa. Eppendorf zur Verfügung, mit dem sowohl spektralphotometrische als auch fluorimetrische Messungen durchgeführt werden können. Für den empfindlichen Nachweis und die Quantifizierung der in einer Probe vorhandenen mikrobiellen Ziel-DNA/RNA ist unser Labor sowohl mit einem quantitativen als auch mit einem digitalen PCR-Gerät ausgestattet. Neben dem Applied Biosystems QuantStudio™ 6 Pro Real-Time PCR System der Fa. ThermoFisher Scientific haben wir mit dem Applied Biosystems QuantStudio Absolute Q Digital PCR System der Fa. ThermoFisher Scientific auch Zugang zur modernen dPCR-Technologie. Zur Visualisierung von DNA/RNA-Fragmenten verwenden wir ein Geldokumentationssystem der Fa. Nippon Genetics.

Für mikroskopische Analysen steht uns das Konfokale Laserscanning Mikroskop Stellaris 5 – Lightning der Fa. Leica zur Verfügung. Dabei handelt es sich um ein inverses Forschungsmikroskop (DMi8 CS Premium) mit motorisiertem Scantisch, das mit 4 Hochleistungslasern zur Anregung im UV-Bereich (405 nm) sowie im blauen (488 nm), grünen (561 nm) und roten Wellenlängenbereich (638 nm) ausgestattet ist und über einen hochauflösenden Scanner (Stellaris 5) sowie 3 höchstsensitive HyD Detektoren verfügt. Neben klassischen lichtmikroskopischen Untersuchungen ermöglicht uns dieses High-End-Gerät auch konfokale Mikroskopie, fluoreszenzmikroskopische Methoden und 3D-Aufnahmen.

Blick in einen Laborraum mit Kästen und Geräten

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Molekularbiologie-Labor

Maxwell® RSC Instrument inkl. Quantus™ Fluorometer der Fa. Promega zur automatisierten DNA/RNA-Extraktion inkl. DNA/RNA-Quantifizierung & FastPrep-24™ 5G Instrument der Fa. MP Biomedicals

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Maxwell® RSC Instrument inkl. Quantus™ Fluorometer der Fa. Promega zur automatisierten DNA/RNA-Extraktion inkl. DNA/RNA-Quantifizierung & FastPrep-24™ 5G Instrument der Fa. MP Biomedicals

Applied Biosystems QuantStudio™ 6 Pro Real-Time PCR System der Fa. ThermoFisher Scientific

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Applied Biosystems QuantStudio™ 6 Pro Real-Time PCR System der Fa. ThermoFisher Scientific

Konfokalen Laserscanning-Mikroskop Stellaris 5 – Lightning der Fa. Leica

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Konfokalen Laserscanning-Mikroskop Stellaris 5 – Lightning der Fa. Leica

Online - Messgeräte

Die Überwachung von verschiedenen chemisch-physikalischen Parametern mit On-Line Geräten sowohl in Abwasserreinigungsanlagen, als auch in Gewässern, wird immer wichtiger und hat sich in den letzten 20 Jahren stark entwickelt. Die Projekte in diesem Bereich werden vom Labor intensiv unterstützt und dadurch wird die Weiterentwicklung von Methoden und Geräten in Zusammenarbeit mit Industriepartnern ermöglicht.

On-Line Geräte

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On-Line Geräte

On-Line Geräte

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On-Line Geräte

Weitere Aufgaben

Verwaltungstätigkeiten

Für Verwaltungstätigkeiten im Labor wie z.B. der Probenregistrierung, der Archivierung der Messergebnisse und der Berichterstellung ist ein eigenes Laborinformationssystem entwickelt worden. Damit ist der Informationsaustausch von wichtigen Daten zwischen Labor und den Mitarbeitern erleichtert worden. Für verschiedene Methoden wie z.B. der Sauerstoffverbrauchsmessung von Belebtschlamm wurde eine eigene Software entwickelt.

Ausbildungs- und Weiterbildung

Neben der Analytik hat das Labor auch eine Ausbildungs- und Weiterbildungsaufgabe. Einerseits sollen neue Mitarbeiter mit verschiedenen Untersuchungsmethoden vertraut gemacht werden, andererseits bekommen interessierte Studenten und Praktikanten die Möglichkeit sich bezüglich Umweltanalytik weiterzubilden. So wurden verschiedene Ausbildungsprojekte auf nationaler und auch internationaler (IAESTE, Erasmus etc.) Ebene unterstützt.

Kontakt

Wasserforschungslabor

Laborleitung

Dipl.-Ing. Dr.techn.
Ernis Saracevic

Standort Arsenal

Lilienthalgasse 21
A-1030 Wien

E-Mail: erni@iwag.tuwien.ac.at
Telefon: +43 1 58801  22660