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

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