Das Spektrum der technischen Gase in Forschung und Analytik unterscheidet sich nicht nur in den Stoffen. Neben den unterschiedlichen Produkten ist die Reinheit oft von entscheidender Bedeutung für das Messergebnis. Gase dienen häufig als Betriebsmittel für Probenvorbereitung oder als Null-, Brenn-, Träger-, oder Kalibriergas beim Analysegerätebetrieb. Für exakte und reproduzierbare Messergebnisse werden hohe Anforderungen an die konstante Qualität der Gase gestellt - dies in Form von hoher Reinheit und Definition störender Restgasanteile bei Reinstgasen bzw. Herstell- und Analysengenauigkeit bei Gasgemischen.
Kalibriergase in Forschung und Analyse
In der Routineanalytik werden neben Trägergasen oder Reinstgasen auch exakt definierte Gasgemische mit hoher Reproduzierbarkeit als Kalibriergase benötigt. Kalibriergase werden oft auch als Prüfgase bezeichnet. Sie dienen zur Einstellung von Messgeräten sowie zu deren Überprüfung von Funktion und Genauigkeit. Da Messgeräte häufig empfindlich auf einzelne Stoffe reagieren können, werden Gase hoher Reinheit mit genau definierten Restgasbestandteilen eingesetzt. Produkte der ALPHAGAZ 1 Linie decken die meisten Anforderungen ab, bei höheren Ansprüchen wird ALPHAGAZ 2 eingesetzt. Prüfgasgemische zur Kalibrierung von Messgeräten werden in verschiedenen Gemischklassen angeboten. Die Klassen CRYSTAL und SAPHIR werden gemeinsam mit einem Analysenzertifikat ausgeliefert. Gemische der Klasse DIAMOND kommen aus dem akkreditierten Labor und sind mit einem Kalibrierschein nach DIN ISO 17025 ausgestattet oder werden als Referenzmaterial nach DIN ISO 17034 hergestellt.
Technische Gase für analytische Messverfahren
Standardsysteme in der Routineanalytik sind die Absorptionsspektrometrie (AAS), die Gaschromatographie (GC), oft gekoppelt mit der Massenspektroskopie (MS).
- Die Bestimmung vieler Metalle oder Halbmetalle ist mithilfe eines Absorptionsspektrometers möglich. Bei diesem Verfahren werden die Elemente in einen gasförmigen Zustand überführt. Bei Anregung durch Licht ergibt jedes Element ein charakteristisches Lichtspektrum. Als Brenngase werden oft Gemische mit Acetylen eingesetzt.
- In einem Gaschromatograph werden gasförmige Stoffe mit einem Trägergas durch eine lange Säule mit stationärer Phase geschickt. Durch die unterschiedliche Wechselwirkung zwischen Probenssubstanzen und stationärer Phase treten die Stoffe zeitlich verschoben aus dem Gaschromatographen aus. Ein Detektor am Ende der Säule ermittelt die Stoffströme in Abhängigkeit von der Zeit als Chromatogramm. Als Detektoren werden standardmäßig Flammenionisationsdetektor (FID), Wärmeleitfähigkeitsdetektor (WLD) oder auch Massenspektrometrie (MS) eingesetzt. Trägergase für die GC sind meist Helium oder Stickstoff aber auch Argon oder Wasserstoff. Ein FID benötigt zusätzlich Luft und Wasserstoff als Flammgase. In einem Massenspektrometer werden aus den Substanzen durch Elektronenbeschuss Ionen erzeugt. Im Detektor wird das Verhältnis von Masse zu Ladung gemessen und daraus ein Spektrogramm erstellt. In der EI-Massenspektrometrie werden die Ionen am Detektor durch Helium als Kühlgas gesammelt.
- Ein Spezialgebiet der Massenspektrometrie ist die Isotopenverhältnis Massenspektrometrie (IRMS). Hierfür werden isotopische Reinstgase oder Isotopengemische zur Kalibrierung verwendet. Das ALPHAGAZ™-Isotope-Produktportfolio bietet Reinstgase und Gemische für Ihre Untersuchungen in den Bereichen Geologie, Umweltanalytik, Authentizitätsprüfung von Lebensmitteln oder der medizinischen Diagnostik. Für Ihre Stabilisotopenanalyse mit passenden Peripheriegeräten finden Sie eine Auswahl an Stabilisotopen Produkten im Mixture Guide unter der Rubrik Isotope.
- Bei der Atom-Emissionsspektrometrie (AES), auch optische Emissionsspektrometrie (OES) genannt, werden die Atome angeregt und geben dadurch Strahlung mit charakteristischer Wellenlänge ab. Die Anregung erfolgt entweder durch eine Wasserstoff-Flamme oder ein Plasma Gas.
- Die Kernspinresonanzspektroskopie, abgekürzt NMR Spektroskopie, beruht auf der Wechselwirkung von Atomkernen in einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld. Zur Kühlung der Magnete wird flüssiges Helium eingesetzt.
Unser Sortiment an technischen Gasen
Die wichtigsten Produkte aus unserem Portfolio für Forschung und Analyse:
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Technisches Gas |
Summenformel |
Eigenschaften | Anwendungsbeispiel |
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C2H2 |
Hohe Flammtemperatur |
Brenngas für AAS |
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| ALPHAGAZ |
N2, H2, He, Ar |
Hohe Reinheit |
Trägergas für MS |
| He |
Starkes Kryogas |
Kühlung bei NMR | |
| Stickstoff | N2 | Inertgas | Trägergas GC |
| Wasserstoff | H2 |
Brenngas, Reaktivgas |
Brenngas GC-FID |
Lagerung und Transport von Kryogasen
Für die Lagerung und den Transport von flüssigem Stickstoff, Flüssigsauerstoff oder Trockeneis bestehen besondere Anforderungen an entsprechende Behälter - sogenannte Kryobehälter. Darüber hinausgehende Anforderungen an die Kryotechnik stellt insbesondere Flüssighelium, aufgrund seiner Molekülgröße und Lagertemperatur. Seine Verdampfungsrate soll möglichst gering gehalten werden.
Die Aufbewahrung von Proben und Rückstellmustern unter Kühlbedingungen bedingt eine sichere und stabile Kühlatmosphäre. Für die Lagerung biologischer Proben unter Stickstoff stehen je nach Probenanzahl und Lagerdauer diverse Cryobehälter mit unterschiedlicher Cryotechnik zur Verfügung. Darüber hinaus bieten wir einen umfangreichen Kryoservice: für Ihre Sicherheit beinhaltet unser Kryo Service neben Schutzbekleidung und Leitungen für Kryotransfers auch Wartungsarbeiten an Kryobehältern.
