Umwelt und Gesundheit

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Inhaltsverzeichnis

 

UV - VIS - Emissionsspektren von Harn in Gas - Flammen 1

 

 

Vorbemerkung


 

Im vorliegenden Kapitel werden Tests zur Analyse von Harn auf chemische Elemente mittels Emissionsspektralanalyse beschrieben. Harn - Proben sind zwar leicht gewinnbar, geben aber nur eingeschränkt Auskunft über die Menge der im Körper vorhandenen chemischen Elemente, da diese auch auf anderen Wegen den Körper verlassen können. Zudem muss bei chemischen Analysen beachtet werden, dass Elemente an organische Moleküle des Harns gebunden oder in Festkörpern oder zellulären Harn - Bestandteilen eingeschlossen sein können. Durch Hitze - Einwirkung bei der Anregung einer Harn - Probe zur Licht - Emission können organische Inhaltsstoffe verkohlen. Im dabei entstehenden festen Rückstand können chemische Elemente eingeschlossen und dadurch einer Anregung entzogen sein. Metall - bildende Elemente können mit Anionen, die im Harn vorhanden sind oder sich bei der Mineralisation organischer Inhaltsstoffe bei deren Erhitzung bilden, schwer flüchtige Verbindungen eingehen, aus denen sie bei der Anregung kaum freigesetzt werden und daher der Analyse entgehen. Wegen dieser kaum kontrollierbaren Bedingungen und durch die Variabilität der Arten und Mengen organischer Harn - Inhaltsstoffe erschwert dürften quantitative Emissionsspektralanalysen von Harn - Proben mit relativ niedrig temperierten Flammen in Luft - Atmosphäre etwas schwierig geraten.

 

Bitte beachten Sie die Hinweise zur Sicherheit beim Umgang mit brennbaren und brennenden Stoffen in folgendem Kapitel:

Anregung von UV - VIS - Emissionsspektren

Bitte nehmen Sie auch Sicherheitshinweise in Gebrauchsanweisungen von Gas - Brennern ernst und befolgen Sie Diese! Wegen der Unsichtbarkeit von Brenngasen sind Diese besonders tückische Gefahren - Quellen!

 

 

Test 1


 

Wurde eine Harn - Probe des Vaters des Verfassers tropfenweise durch die annähernd horizontal ausgerichtete Flamme einer Lötlampe des Typs VT 3000 PRO PZ der Firma Campingaz, gespeist aus einer Gas - Kartusche des Typs CV 470 PLUS, fallen gelassen, zeigte das Spektrometer "LabJunior" [1] keine über das Dunkelrauschen hinausgehenden Muster auf, die als Spektrallinien hätten interpretiert werden können.

 

 

Test 2


 

Um die Verweilzeit einer Harn - Probe der gleichen Person wie bei Test 1 in der Flamme des bei Diesem eingesetzten Gas - Brenners zu verlängern wurde der in einem anderen Kapitel beschriebene "Selbstbau - Spektrograph 3" benutzt in der Version mit einem Spektroskop und der Digital - Kamera Canon EOS 450D [2], der längere Belichtungszeiten bei der Spektrum - Aufnahme erlaubte. Mit der Harn - Probe im Original - Zustand wurde eine Magnesia - Rinne benetzt, die während der Öffnungszeit der Spektrographenkamera in die Flamme gehalten wurde. Zur Aufnahme des Emissionsspektrums der Probe wurde die Kamera auf eine Brennweite von 55 mm (Kleinbild - Kamera - äquivalent), Blende 16, ISO 200 und eine Belichtungszeit von 30 s eingestellt. Die Rauschen - Unterdrückungsfunktion bei Langzeit - Belichtung und hohen ISO - Werten war ausgeschaltet.

Das unter diesen Bedingungen erhaltene Spektrum von Probe, Magnesia - Rinne und Gas - Flamme zusammen zeigte wie bei einem anderen Experiment, bei dem Harn mit einer Spiritus - Flamme angeregt wurde [4], nur eine orangegelbe Spektrallinie, wohl durch Natrium verursacht. Aus dem Spektrum - Photo wurde wie in einem anderen Kapitel beschrieben ein Spektrogramm erzeugt, das nachfolgend abgebildet ist [3].

Spektrogramm von Harn, Magnesia - Rinne und Flamme

Im obigen Spektrogramm gibt die Hochachse die relative Licht - Intensität an, die Querachse die Nummern der Tabellenzeilen im zur Spektrogramm - Erstellung herangezogenen Abschnitt aus der Kalkulationstabelle, die bei der Umwandlung des Spektrum - Photos angelegt wurde. Im Spektrogramm sind keine Spektrallinien von Elementen außer Natrium erkennbar, deren Peaks den Rauschuntergrund, der im Spektrogramm oben wegen stark komprimierter Darstellung nur als schwarzes Band wiedergegeben ist, deutlich überragen würden. Daher wurde auch auf die Anfertigung eines Kalibriergraph - Diagramms mittels vor und nach dem Probenspektrum aufgenommener Quecksilber - Kalibrierspektren zur Umsetzung der Zeilen - Nummern in Licht - Wellenlängen verzichtet.

 

 

Quellen und Anmerkungen


 

1. Spektrometer "Lab Junior", hier betrieben im Modus "Strahlungsverteilung". Das Gerät wird vertrieben von der Fa. Phywe Systeme: http://www.phywe.de Näheres zu diesem Spektrometer ist im Kapitel "UV - VIS - Spektrometer" zu finden. Bei Betrieb im oben genannten Modus scheint die Integrationszeit - Eingabe keine Licht - Sammlung über die eingegebene Zeit - Spanne hinweg und anschließendes Fixieren des aufgenommenen Spektrogramms zu bewirken sondern ein Maß für die Licht - Empfindlichkeit des Spektrometer - Sensors zu sein, da ein Spektrogramm sich ändernder Licht - Intensität ständig life folgt. Zur Fixierung eines Spektrogramms wurde daher die "Snapshot" - Funktion der Software benutzt.
2. Siehe Kapitel "UV - VIS - Spektrographen".
3. Siehe Kapitel "Umsetzung von Spektrenphotos in Spektrogramme".
4. Siehe Kapitel " UV - VIS - Emissionsspektren von Harn in Spiritus - Flammen 1".

 

Zuletzt aktualisiert am 22.11.2009
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