Zusammensetzung eines Gasgemisches

Gasgemische sind homogene Mischungen unterschiedlicher Gase oder Dämpfe. Die Vielzahl der zur Verfügung stehenden Komponenten ergibt nahezu unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten. Als Komponenten werden die Bestandteile (Gase, Dämpfe, Flüssigkeiten) eines Gemisches bezeichnet. Bei Prüfgasen bezeichnet man mit Beimengung die den Anwendungszweck bestimmende „Messkomponente“ im Gemisch. Als Trägergas oder Grundgas wird der Hauptbestandteil des Gemisches bezeichnet.

Die Konzentration kann in verschiedenen Grösseneinheiten angegeben werden. Oftmals wird der Stoffmengenanteil in ppm verwendet, da diese Einheit druck- und temperaturunabhängig ist. Weiterhin sind auch der Volumenanteil sowie die Massenkonzentration als Einheiten verbreitet. Für diese druck- und temperaturabhängigen Einheiten wird der Normzustand üblicherweise bei 0°C und 1013 mbar zugrunde gelegt. Die Umrechnung einer Einheit in eine andere wird bei Messer softwaregestützt gemäss der EN ISO 14912 (Gasanalyse - Umrechnung von Zusammensetzungsangaben für Gasgemische) durchgeführt.

Die Herstellbarkeit eines Gasgemisches wird allerdings durch chemische, physikalische und sicherheitstechnische Aspekte eingeschränkt. Wenn das angefragte Gasgemisch beispielsweise eine brennbare und eine oxidierende Komponente enthält, ist die Herstellbarkeit nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Ein Team von Experten bei Messer überprüft die relevanten Prozessparameter für jedes neu angefragte Gasgemisch, um eine sichere Herstellung und Verwendung sicherzustellen. Für die Berechnung der relevanten thermodynamischen Daten, wird eine speziell für diesen Zweck entwickelte Software genutzt.
 

Toleranz, Unsicherheit und Stabilitätsdauer eines Gasgemisches

Die Toleranz beschreibt die zulässige Abweichung der tatsächlichen Konzentration (Ist-Wert) einer Komponente von der geforderten Konzentration (Soll-Wert). Verfahrensbedingt liegt die Fertigungstoleranz üblicherweise bei 5% – 10% relativ - je nach Gehalt, Art und Anzahl der Komponenten.

Der Ist-Wert einer Komponente kann nur mit einer gewissen Genauigkeit angegeben werden. Messer rechnet bei der Bestimmung der erweiterten Unsicherheit mit k = 2, sodass der Ist-Wert mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % im angegebenen Intervall liegt.

Prüfgase werden zur Kalibrierung von Messgeräten eingesetzt. Oftmals reicht der Inhalt eines Druckgasbehälters viele Monate. Daher gibt die Stabilitätsdauer den Zeitraum ab Herstelldatum an, für den die Angabe des Ist-Wertes im Analysenzertifikat gültig ist. Üblicherweise liegt dieser Zeitraum bei 12 Monaten. Längere Stabilitätszeiträume sind allerdings auch im Rahmen der Longlife-Option möglich. In diesem Zusammenhang ist die Vorbehandlung des Flascheninnenraumes von besonderer Bedeutung. Die Produktion von stabilen Gasgemischen ist nur in Gasflaschen möglich, die durch sorgfältige und konsequente Spül- und Evakuierungszyklen bei hohen Temperaturen vorbehandelt wurden.