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Reine Gase als Betriebsgase für Analysegeräte

Analytische Verfahren werden zur Prozesssteuerung, der Qualitätssicherung oder auch zum Nachweis der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften eingesetzt. Dazu gehören der Test von Verbrennungsmotoren in der Automobilindustrie, die Überwachung der Qualität von Lebensmitteln, Steuerung von Prozessen in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie, Metallurgie, Medizin oder Umweltüberwachung.

Ein Anwendungsbereich analytischer Verfahren ist zum Beispiel die Umweltüberwachung bzw. Prozesskontrolle. Hier werden heute Gaschromatografie eingesetzt, Nahrungsmittel und Trinkwasser mit ICP untersucht oder Metall-Legierungen mit Funkenerosions-Spektrometrie analysiert.

Ein Großteil dieser Verfahren ist auf Reinstgase bzw. Gasgemische für dessen reibungslosen Betrieb als auch auf hochgenaue Prüfgase zur Kalibrierung angewiesen. Dabei spielt die hohe Qualität der eingesetzten Gase hinsichtlich der Detektionsgrenze, erzielbaren Analysegenauigkeit sowie Zuverlässigkeit der Ergebnisse eine wesentliche Rolle.

Reine Gase

Abhängig von der jeweiligen Anwendung werden bestimmte Gasarten und entsprechende Qualitäten als Betriebsgase definiert. Eine Reihe von Analysemethoden wie beispielsweise die Gaschromatografie oder Massenspektrometrie benötigen für ein einwandfreies Funktionieren reine Gase als Betriebsgase.

Aufgrund der großen Vielfalt an Analysemethoden bietet Messer die meisten Reinstgase in mehreren abgestuften Qualitäten an. Wobei die Qualität dieser Reinstgase durch die Art und den maximalen Gehalt der Fremdanteile gekennzeichnet wird. Die Fremdanteile in den Reinstgasen werden wiederum durch die jeweiligen Herstellungs- und Reinigungsprozesse bestimmt.

Letztlich sind für den Anwender im Wesentlichen die Spezifikationen der Bestandteile relevant, da sie in den jeweiligen Prozessen für unerwünschte Effekte ursächlich sein können. Wobei sich die Auswahl der spezifizierten Fremdanteile nach den typischen Anwendungen richtet. In der Regel sind dies beispielsweise Feuchtigkeit, Luftbestandteile (Sauerstoff und/oder Stickstoff), Kohlenwasserstoffe oder Kohlenmonoxid und Kohlendioxid.

Kalibriergase

Die meisten modernen Analysenmethoden sind vergleichende Methoden. Das setzt voraus, dass das Analysengerät vor einer quantitativen Messung kalibriert werden muss.

Bei der Gasanalytik erfolgt dies im Allgemeinen durch Messung eines Nullgases sowie eines oder mehrerer Kalibriergase mit einer definierten Zusammensetzung. Die dazu erforderlichen hochgenauen Gasgemische stellt Messer individuell nach den speziellen Anforderungen der analytischen Aufgabe mit der gewünschten Toleranz und Genauigkeit in den Spezialgaswerken her.

Nullgase

Sämtliche Analysenmethoden reagieren mehr oder weniger empfindlich auf störende Verunreinigungen wie beispielsweise Sauerstoff oder Feuchtigkeit. Jedoch ist es auch möglich, dass andere Nebenbestandteile die Null-Linie bzw. das Rauschen erhöhen können und damit die Nachweisgrenze verschieben. Daher werden Gase mit einer Mindestreinheit von 5.0 (99,999 Vol. Prozent) oder besser 6.0 (99,9999 Vol. Prozent) eingesetzt.

Je nach Bedarf können am „Point-of-Use“ bestimmte Verunreinigungen aus dem Gasstrom durch geeignete Nachreinigungsverfahren entfernt werden.

 

 

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