Gas-Messung

Chemie ist eine praktische Naturwissenschaft. Neben der Theorie der Gase ist in praktischer Hinsicht besonders die Einordnung von Gasen wichtig und interessant. Welche Arten von Gasen gibt es und wie erfolgt die Messung? Diese und weitere Fragen beantwortet folgender Artikel.

Gase richtig messen: So wird es gemacht

In der Chemie ist es oft nötig, die Gaskonzentration zu bestimmen. Dies erfolgt mittels spezieller Gassensoren. Sie reagieren auf ein oder mehrere bestimmte Gase. Somit ist nicht jedes Messgerät für jede Art von Gas geeignet.

Chemische Gassensoren sind Instrumente, die verwendet werden, um die Konzentration von Gasen in der Luft zu messen. Sie funktionieren, indem sie eine chemische Reaktion nutzen, welche das Sensormaterial verändert, um die Anwesenheit und Konzentration eines bestimmten Gases zu erkennen. Die physikalischen Eigenschaften können elektronisch gemessen werden und man erhält Informationen darüber, wie hoch der Gasgehalt ist. Diese Sensoren werden häufig in Sicherheits- und Überwachungssystemen eingesetzt, um die Luftqualität zu überwachen und die Anwesenheit von gefährlichen Gasen zu erkennen. Sie können auch in Umweltüberwachungssystemen und in der Industrie verwendet werden, um die Emission von Gasen zu erkennen.

Ein Beispiel für die chemische Gasmessung wäre die Verwendung eines elektrochemischen Sensors, um die Konzentration von Kohlenmonoxid (CO) in der Luft zu messen. Elektrochemische Sensoren nutzen eine chemische Reaktion, um die Anwesenheit von Kohlenmonoxid zu erkennen. In einem elektrochemischen Kohlenmonoxidsensor befindet sich eine Elektrode, die mit einer Elektrolytlösung getränkt ist. Wenn Kohlenmonoxid in die Elektrode gelangt, reagiert es mit der Elektrolytlösung und es werden Elektronen ausgetauscht. Diese Elektronen fließen durch einen Stromkreis und werden von einem Detektor gemessen, der die Konzentration von Kohlenmonoxid in der Luft bestimmt.

Physikalische Gassensoren funktionieren, indem sie die physikalischen Eigenschaften von Gasen nutzen, um ihre Anwesenheit und Konzentration zu erkennen. Diese Sensoren können beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit, die Lichtstreuung oder die Dichte von Gasen nutzen, um ihre Konzentration zu bestimmen. Sie werden ebenfalls häufig eingesetzt, um die Luftqualität zu überwachen oder die Freisetzung gefährlicher Gase - wie beispielsweise Verbrennungsprodukte - zu erkennen.

Eine weitere Möglichkeit ist der Gasdurchflussmesser. Hier wird gemessen, wie viel Gas eine bestimmte festgelegte Stelle passiert. Dies ist in vielen Bereichen sehr sinnvoll:

Ein Gasdurchflussmesser ist damit ein Gerät, das verwendet wird, um den Durchfluss von Gasen zu messen. Es wird häufig in Industrieanwendungen verwendet, beispielsweise in der chemischen, petrochemischen oder verarbeitenden Industrie, um die Menge an Gas zu bestimmen, die durch eine Leitung fließt. Diese Messgeräte können in verschiedenen Größen und Formen hergestellt werden, um verschiedenen Anforderungen und Bedürfnissen gerecht zu werden. Sie können auch für die Überwachung und Regulierung des Gasdurchflusses in einem System verwendet werden, um sicherzustellen, dass die richtige Menge an Gas zu den richtigen Zeiten fließt.

Arten von Gasen: Nicht jedes Gas ist gleich

Die Naturwissenschaft der Chemie beschäftigt sich mit vielen verschiedenen Stoffen, zu denen auch die Gase zählen. Es gibt viele verschiedene Arten von Gasen, aber sie können im Allgemeinen in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: Natürliche Gase und künstliche Gase. Zu den natürlichen Gasen zählen die in der Umwelt auftretenden Gase wie zum Beispiel die Luftbestandteile Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid - oder auch Erdgas. Künstlich erzeugte Gase sind Stoffe, die durch menschliche Aktivitäten entstehen, wie z. B. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die in Kältemitteln verwendet werden, und Schwefeldioxid, das durch Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht. Einige andere übliche Arten von Gasen umfassen Wasserstoff und Methan sowie die Edelgase Helium, Argon.

Eine weitere Einteilung erfolgt an Hand der stofflichen Eigenschaften; hierbei unterscheidet man 5 unterschiedliche Arten von Gasen:

Entzündbare Gase hießen früher brennbare Gase und haben einen Explosionsbereich, der in der Luft bei nur 20 °C liegt und bei einem Standarddruck von 101,3 kPa. Dazu zählen beispielsweise Methan, Acetylen und Wasserstoff.

Neben entzündbaren Gasen gibt es auch brandfördernde Gase. Diese sind auch unter dem Begriff oxidierende Gase bekannt. Damit sind alle Gase oder Gasgemische gemeint, welche durch die Lieferung von Sauerstoff die Verbrennung andere Materialien verursachen können. Sauerstoff ist das beste Beispiel für oxidierende Gase.

Eine weitere Art sind chemisch instabile Gase. Dazu zählen Ethylen und Acetylen. Sie können zu einer exothermen Reaktion gebracht werden – und das unter den Lager- und Betriebsbedingungen. Nötig ist die katalytische Einwirkung von Fremdstoffen oder eine Energieeinwirkung.

Zu gesundheitsgefährlichen Gasen zählen Ozon, Kohlenmonoxid und Schwefelwasserstoff. Sie sind in der Lage, beim Menschen Gesundheitsschäden zu verursachen. Deshalb ordnet man ihnen gemäß der CLP-Verordnung Gefahrenklassen zu.

Die letzte Art von Gasen ist als inerte Gase bekannt. Sie werden keiner Gefahrenklasse zugeordnet, da sie unter den Betriebs- und Lagerbedingungen nicht reagieren. Kohlendioxid, Argon, Helium und Stickstoff sind nur einige Beispiele für inerte Gase.

Letzte Änderung am 13. Dezember 2022.

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