Mobiles FTIR-Spektrometer zur Marktüberwachung

Abstract

Im Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) steht seit Anfang 2025 ein mobiles FTIR-Spektrometer zum Prüfen von Weichmachergehalten in Kunststoffprodukten zur Verfügung. Die Anzahl der im Rahmen der Marktüberwachungstätigkeit der Gewerbeaufsicht untersuchten Proben kann mithilfe dieses Messgerätes erheblich gesteigert werden, da durch diese Vorselektion der auffälligen Proben die Anzahl der Laboranalysen verringert wird. Im Jahr 2025 wurden 119 Produkte untersucht.

Hintergrund

Einige Kunststoffe enthalten Ortho-Phthalate, die als Weichmacher zugesetzt werden. Insbesondere aufgrund ihrer fortpflanzungsgefährdenden Eigenschaft dürfen mehrere Vertreter aus der Stoffgruppe der ortho-Phthalate in verschiedenen Verbraucherprodukten (z. B. Spielzeug) eine bestimmte Konzentration (REACH Anhang XVII Einträge 51, 52 und 72 0,1 Gew.-%) nicht überschreiten.

Seit 2025 verfügt das LGL über ein mobiles FTIR-Spektrometer (siehe Abbildung 1), mit dem Materialien direkt vor Ort untersucht werden können. Es wird vor allem genutzt, um in Verbraucherprodukten aus Kunststoff den Gesamtgehalt an ortho-Phthalaten zu bestimmen und so das Kompetenzzentrum „Stoffliche Marktüberwachung“ am Gewerbeaufsichtsamt der Regierung von Unterfranken effektiv zu unterstützen.

Das Besondere an dem mobilen FTIR-Spektrometer und der Messtechnik ist, dass der Gesamtgehalt der ortho-Phthalate in den Proben

  • schnell (Bearbeitungszeit pro Probe ca. 5 Minuten),
  • direktanzeigend und
  • abgesehen von kleinen Druckstellen praktisch zerstörungsfrei
bestimmt werden kann.

Mobiles FTIR-Spektrometer (rechts in rot und schwarz) mit angeschlossenem Laptop (links) auf einem Holztisch.

Abbildung 1: Mobiles FTIR-Spektrometer mit angeschlossenem Gerätesteuerungsrechner. Auf dem Monitor ist ein gemessenes Spektrum zu erkennen. Nach dem Starten der Messung wird das Spektrum mehrfach aufgenommen und die Intensitäten werden zur Verbesserung der Sensitivität addiert. Anschließend erfolgt die automatisierte Identifikation anhand der für ortho-Phthalate charakteristischen Schwingungsfrequenzbanden, die als Peaks im Spektrum auftreten. Anhand der Intensitäten (d. h. Peakflächen) der charakteristischen Schwingungsbanden erfolgt auch eine orientierende Quantifikation der ortho-Phthalate.

Screening: Erkennen von auffälligen Proben

Mithilfe dieser Messtechnik wird eine Marktüberwachungstätigkeit vor Ort, z. B. in Baumärkten, bei Messen oder in Versandhandelslagern, ermöglicht. Hierbei liegt der Fokus auf der Bestimmung des Gesamtgehalts an ortho-Phthalaten in den Proben. Eine analytische Unterscheidung zwischen den einzelnen ortho-Phthalaten ist allerdings nicht möglich.

Daher handelt es sich bei den Messungen mit dem FTIR-Spektrometer um ein sogenanntes Screeningverfahren.

Mithilfe des Messgeräts werden auffällige Proben mit hohen Gesamt-ortho-Phthalatgehalten erkannt und anschließend dem Labor zur nasschemischen Bestimmung der Gehalte an regulierten ortho-Phthalaten zugeführt. Im Jahr 2025 hat das LGL 119 Produktproben und davon 207 Materialien/Kunststoffe mit dem FTIR im Auftrag der Gewerbeaufsicht an der Regierung von Unterfranken untersucht. 43 Materialien zeigten auffällige Werte im FTIR-Screening. Die Nachweisuntersuchung im Labor ergab bei 16 Proben eine bestätigte Überschreitung eines Grenzwertes eines regulierten Weichmachers.

Somit werden zeitaufwendige und kostenintensive Laboranalysen auf die auffälligen Proben reduziert.

Mehr zu diesem Thema

Allgemeine Informationen zum Thema