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Langweg-Gasküvetten

Von Specac

Die Langweg-Gasküvetten arbeiten nach dem White-Prinzip, bei dem zur Erhöhung der Weglänge das IR-Licht innerhalb eines Drei-Spiegel-Systems mehrfach reflektiert wird. Die Küvetten sind in unterschiedlichen Basisgrößen lieferbar.

Eigenschaften

Küvettenkörper aus Glas oder Metall
Weglängen von 0,5 m bis 20 m
Optional elektrischer Heizmantel bis 200 °C
Feste oder variable Weglänge
Vakuum bis 9 bar (mit Metallkörper und ZnSe-Fenstern)

Weitere Informationen

Welche Küvetten-Weglänge soll ich wählen?

Aufgrund der geringen Dichte von Gasen im Vergleich zu Flüssigkeiten kommen spezielle Gasküvetten für IR-Messungen zum Einsatz. Bei der Spurenanalytik von gasförmigen Proben müssen Weglängen von bis zu mehreren Metern verwendet werden. Bei der Abschätzung der erforderlichen Weglänge hilft das Lambert-Beer´sche Gesetz.

Die Absorbanz eines Gases hängt von der Strecke ab, die der IR-Lichtstrahl durch die Gasprobe zurücklegt. Die Beziehung zwischen der Absorbanz A, der Konzentration c und der Schichtdicke (Weglänge) d ist durch das Lambert-Beer'sche Gesetz gegeben:

A = -log10 (I/I₀) = ε∙c∙d

Atmosphärische Konzentrationen von Gasen werden normalerweise in c∙d-Einheiten von ppm∙m ausgedrückt - die Anzahl der Moleküle, auf die der Infrarotstrahl auf einem Weg von 1,0 m treffen würde.

Ein Gas mit einer atmosphärischen Konzentration von 0,1 ppm absorbiert über eine Weglänge von 100 m so viel IR-Licht, wie das gleiche Gas mit 1 ppm über 10 m oder mit 10 ppm über 1 m absorbieren würde.

Dementsprechend sollte die Weglänge der Zelle so gewählt werden, dass sich für eine gegebene Konzentration Absorbanzwerte innerhalb des linearen Bereichs des Spektrometers ergeben. Die folgende Tabelle kann als Richtlinie genommen werden:

Gasbezeichnung	Formel	ν(cm^-1)	ppm∙m	Absorbanz
Kohlendioxid	CO₂	2360	100	0.40
Kohlenmonoxid	CO	2170	100	0.04
Methan	CH₄	3020	100	0.10
C₂ to C₆ n-Alkane		2960	100	0.10
Stickstoffdioxid	NO₂	1630	100	0.15
Stickstoffmonoxid	NO	1900	100	0.015
Schwefeldioxid	SO₂	1370	100	0.09
Schwefelwasserstoff	H₂S	1300	1000	0.002
Ammoniak	NH₃	960	100	0.12
Chlorwasserstoff	HCL	2940	100	0.04
Wasser	H₂O	1650	1000	0.20
Vinylchlorid	CH₂CHCl	950, 900	100	0.06
Acetaldehyd	CH₃CHO	2750	100	0.015
Benzol	C₆H₆	670	10	0.09
Toluol	C₆H₅CH₃	730, 690	100	0.10
Methanol	CH₃OH	1040	100	0.40
Ethanol	CH₃CH₂OH	1050	100	0.05
Carbonylsulfid	COS	2070	100	0.40
Distickstoffoxid	N₂O	2235	100	0.15
Schwefelhexafluorid	SF₆	950	10	0.40