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ISOScreen - Ortsaufgelöste Isotopenverhältnisse und Elementkonzentrationen in Biofilmen als Screeningtool für mikrobiologisch beeinflusste Korrosion – On-line Kopplung der Laser-ablation mit MC-ICP-MS, HR-ICP-MS und ToF-ICP-MS
Projektleitung
	Dr. rer. nat. Jochen Vogl BAM - 1.1 Anorganische Spurenanalytik E-Mail: Jochen.Vogl@bam.de
Beteiligte BAM-Fachbereiche
	BAM - 1.1, Anorganische Spurenanalytik BAM - 1.1, Anorganische Spurenanalytik BAM - 1.6, Anorganische Referenzmaterialien BAM - 4.1, Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen BAM - 6.2, Material- und Oberflächentechnologien
Förderstruktur
	DFG - DFG - Sachbeihilfen
Projektbeginn
	01.10.2022
Projektende
	30.09.2025
Projektart
	Realisierte Antragsforschung
Themen-/Aktivitätsfeld
	THEMENFELD Analytical Sciences, * Spurenanalytik und chemische Zusammensetzung
Schlagwörter:
	Isotopenvariation; LA-MC-ICP-MS; Laser Ablation; Maschinelles Lernen; Kalibrierung; Mikrobiologisch beeinflusste Korrosion
Abstract
	Isotopenverhältnisse geben wertvolle Hinweise über die Herkunft und Verteilung von Elementen, aber auch Reaktionsabläufe und deren Zeitachsen. Um detailliertere Informationen zu chemi¬schen Prozessen, insbesondere an Grenzflächen, zu erhalten sind ortsaufgelöste Verfahren er¬forderlich. Dazu wird eine innovative Kopplung der Laserablation (LA) mit drei induktiv gekoppel¬ten Plasma-Massenspektrometern (ICP-MS) – einem Multikollektor ICP-MS, einem hochauflö¬senden ICP-MS und einem Flugzeit-ICP-MS – über einen Aerosol-Teiler realisiert, welche erst¬mals die Möglichkeit bietet Isotopenverhältnisse und Elementkonzentrationen ortsaufgelöst und simultan zu analysieren. Die so in-situ ermittelte Probenzusammensetzung ermöglicht unter Zu¬hilfenahme von maschinellem Lernen online Korrekturen von Matrixeffekten. Nach seiner Validie¬rung wird das entwickelte Messsystem zur Erforschung von mikrobiologisch beeinflusster Korro¬sion (MIC) an Eisen und Stahl eingesetzt. Dabei wird untersucht inwieweit MIC zu einer Isoto¬penfraktionierung von Eisen führt, ob sich die Isotopenfraktionierung abhängig von den verursa¬chenden Mikroorganismen ändert und sich von der bei der klassischen chemischen Korrosion auftretenden Isotopenfraktionierung unterscheidet. Bei ausreichend großen Unterschieden (> 0.1 ‰) können die einzelnen Korrosionsprozesse anhand von Fe-Isotopenverhältnissen identifiziert werden. Durch die Analyse von Realproben können so wertvolle Hinweise zu Schädigungsme¬chanismen und den beteiligten Mikroorganismen abgeleitet werden, die perspektivisch zu einer schnellen Schadensanalyse sowie zur Entwicklung resistenter Materialien beiträgt.