AbbauprozesseMessmethoden

AbbauprozesseMessmethoden beschreibt die Untersuchung der Zersetzung oder Veränderung von Substanzen durch chemische, biologische, physikalische oder kombinierte Einflüsse. Ziel ist es, Geschwindigkeit, Mechanismen und Endprodukte zu verstehen, die in Umwelt, Industrie, Medizin oder Biologie relevant sind. Abbauprozesse treten unter anderem als Korrosion, Photolyse, Hydrolyse, Oxidation, Reduktion, Thermischer Abbau sowie mechanische Abnutzung auf und können abiotisch oder biotisch verlaufen. Umweltfaktoren wie pH-Wert, Temperatur, Lichtintensität, Sauerstoffgehalt und Anwesenheit von Katalysatoren beeinflussen Raten und Pfade.

Zu den Typen gehören abiote Abbauprozesse wie Hydrolyse, Oxidation/Reduktion, Photodegradation und Thermolyse sowie biotische Prozesse wie Biodegradation und Enzymaktivität. In der Praxis werden oft multiple Prozesse gleichzeitig wirksam, wobei Zwischen- und Endprodukte analysiert werden müssen, um ökologische Risiken und Materialveränderungen abzuschätzen.

Messmethoden umfassen eine Bandbreite analytischer Techniken. Die Spektroskopie (UV-Vis, IR, Raman, NIR) überwacht Veränderungen von funktionellen Gruppen und Konzentrationen. Die Chromatographie (HPLC, GC) getrennte Abbauprodukte und deren Quantität identifiziert. Massenspektrometrie (MS, MS/MS) dient der Identifizierung und Strukturaufklärung von Zwischen- und Endprodukten. NMR liefert Struktur- und Dynamikinformationen. Thermische Analytik (TGA, DSC) misst Masseverlust, Wärmefluss und thermische Eigenschaften. Elektrochemische Methoden wie zyklische Voltammetrie erfassen Redoxprozesse. Mikroskopische Techniken (SEM, AFM) beobachten Oberflächenveränderungen. Isotopenmarkierung und respirometrische Tests (CO2-Ausstoß) unterstützen die Verfolgung biogener Abbauprozesse.

Die gewonnenen Daten ermöglichen Kinetikbestimmung, Pfadaufklärung und Risikobewertungen, die in Materialentwicklung, Abfallwirtschaft, Umweltmonitoring und Pharmakologie essenziell sind.