Gase im Labor: Risikofaktor Leitungsmaterial

In Laboren und Forschungseinrichtungen ist die Reinheit von Gasen entscheidend für präzise Ergebnisse. Doch was passiert auf dem Weg vom Gaszylinder zum Einsatzort? Dieser Beitrag beleuchtet, wie Leitungsmaterialien die Gasqualität beeinflussen können und gibt Einblicke in die Risiken und Lösungen.

In einem Modellversuch prüfte die Westfalen AG die Durchlässigkeit verschiedener Leitungsmaterialien. Am besten schnitt Edelstahl (Mitte) ab.

Warum ist die Wahl des richtigen Leitungsmaterials im Umgang mit Gasen so wichtig?

Gase müssen auf ihrem Weg zum Einsatzort verschiedene Komponenten wie Druckminderer und Schläuche passieren. Ungeeignete Materialien können die Reinheit und Zusammensetzung der Gase beeinträchtigen, indem sie Verunreinigungen einführen oder Gasbestandteile absorbieren. Dies kann die Funktion von Geräten stören und die Ergebnisse verfälschen.

Welche Kontaminationsquellen gibt es bei der Gasleitung?

Zu den Hauptquellen für Kontaminationen zählen Luftbestandteile wie Feuchtigkeit und Sauerstoff sowie Materialbestandteile der Leitungssysteme, wie Weichmacher in Dichtungen oder Rückstände wie Fette und Öle. Diese Substanzen können zusätzliche Gase oder Dämpfe in das System einbringen, die die Gerätefunktion negativ beeinflussen. Auch die Ab- oder Adsorption bestimmter notwendiger Gasbestandteile durch Material kann verhindern, dass das ursprüngliche Gemisch in das Analysegerät gelangt.

Die Kunststoffe erhielten beim Modellversuch keine guten Noten. Am besten schnitt noch ein Marken-Kunststoff aus Fluorelastomeren ab (im Bild das schwarze Schlauchteil).

Wie beeinflusst das Material der Leitungen die Gasqualität?

Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften, was die Permeation von Gasen betrifft. In einem Modellversuch der Westfalen AG, bei dem Stickstoff in 6.0-Qualität (99,9999 Volumenprozent) mit einem Sauerstoff-Gehalt von weniger als 0,3 ppm durch unterschiedliche Schlauchmaterialien geleitet wurde, wurde gezeigt, dass Edelstahl am besten abschneidet, da es den Sauerstoffgehalt im durchgeleiteten Stickstoff mit 0,3 ppm nahezu unverändert lässt. Kunststoffe wie PVC (3,8 ppm), Gummi (10,7 ppm) und Silicon (80 ppm) hingegen zeigten eine deutlich höhere Sauerstoff-Permeation.

Welche Folgen können sich aus der Wahl ungeeigneter Leitungsmaterialien ergeben?

Die Verwendung von Materialien, die für die spezifischen Gase nicht geeignet sind, kann zu Fehlern bei Messungen und Anwendungen führen. Dies kann nicht nur die Qualität der Forschungsergebnisse beeinträchtigen, sondern auch zu erheblichen Folgekosten durch Geräteausfälle und fehlerhafte Experimente führen.

Wie kann man die Risiken minimieren?

Eine vorausschauende Auswahl des Leitungsmaterials ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Gasqualität. Durch die Auswahl geeigneter Materialien und das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Gasen und Leitungskomponenten können viele Probleme vermieden werden. Zudem ist es wichtig, die spezifischen Eigenschaften und Anforderungen der verwendeten Gase zu berücksichtigen und gegebenenfalls Expertenrat einzuholen.

Für weitere Informationen und Beratung stehen Ihnen die Experten der Westfalen AG zur Verfügung. Benötigen Sie Spezialgase für Ihre Anwendungen? Dann schauen Sie gerne in unserem Gase Shop vorbei: Spezialgase.

Alle News & Stories