Gassanalyse

Den gassanalyse er en gren av analytisk kjemi . Ved hjelp av kjemiske og fysiske metoder undersøkes den kvalitative og kvantitative sammensetningen av gasser og gassblandinger. Enkle forhåndsundersøkelser kan utføres ved bruk av spesielle reagenser i prøverøreksperimenter så vel som med testpapirer.

Enkle kvalitative bevis

Syre og basiske gasser

Sure eller alkaliske reagerende gasser som hydrogenklorid , svoveldioksid , ammoniakk eller flyktige aminer endrer pH-verdien til vandige oppløsninger. Dette kan sjekkes med fargeindikatorer . For å gjøre dette føres gassen som skal testes gjennom indikatorløsningen, eller det brukes et fuktet indikatorpapir.

Nedbørsreaksjoner

Blyacetatløsning brukes til påvisning av hydrogensulfid , hvorved svart blysulfid faller ut. Fuktig blyacetatpapir kan også brukes til dette. Karbondioksid kan påvises med kalkvann eller bariumhydroksydoppløsning . De hvite jordalkaliske karbonatene faller ut. Effekten er mer uttalt med bariumhydroksydoppløsning fordi stoffet oppløses betydelig bedre i vann enn kalsiumhydroksid. Acetylen kan påvises med en sølvnitratløsning . Grå sølvacetylid utfelles .

Semikvantitativt bevis

En gass kan undersøkes halvkvantitativt med reagensglass som er fylt med en bærerstoff og et reagens. For å gjøre dette pumpes en nøyaktig definert mengde gass gjennom prøverøret. En synlig reaksjonsfront går gjennom fyllingen av røret. Det omtrentlige analyseinnholdet leses av (for eksempel i ppm ) ved hjelp av en (vanligvis logaritmisk) skala . De tradisjonelle alkoholprøverørene hører også med i denne kategorien. De er utstyrt med kaliumdikromat / svovelsyre ble ladet og tillater ja / nei uttalelse om hvorvidt alkoholen i blodet i blodet oversteg, fordi alkoholinnholdet i pusten avhenger av alkoholkonsentrasjonen i blodet. Under reaksjonen i prøverøret reduserer alkoholen det oransje dikromatet til dypgrønt krom (III).

Det finnes et stort utvalg av detektorrør for nesten alle praktisk relevante gasser og damper. De brukes hovedsakelig av brannvesen og tjenester for farlig materiale for å få rask informasjon om farlige gasser i den omgivende luften.

Kvantitativ bestemmelse av gasskomponenter

Overføringsmålerarrangement med NDIR-prinsippet
Q: Infrarød strålingskilde
K1 og K2: vindu i gasscellen med gassen G
F: optisk båndpassfilter
D: bredbåndsinfrarød detektor

Gassformige analytter absorberes for det meste kvantitativt av væsker, bundet til adsorbenter (for eksempel aktivt karbon ) eller frosset i kalde feller . Så blir for eksempel væskene undersøkt nærmere. De klassiske metodene inkluderer undersøkelse av gassblandinger med gassburette , gravimetri og volumetri . I dag kan mange gassanalyser også utføres med automatiserte instrumenter. Mange av disse metodene spiller en sentral rolle i organisk elementaranalyse . Gasskromatografi er ideell for gassblandinger med en mer kompleks sammensetning, spesielt i sporområdet . Andre metoder som ofte brukes i industrielle prosesser er IR-spektroskopi , massespektrometri og varmeledningsmåling .

karbondioksid

Karbondioksid kan bestemmes ved å føre gassen gjennom en sterk løsning av kaliumhydroksid . Beholderen veies før og etter. Vektforskjellen tilsvarer mengden karbondioksid som er absorbert. En passende enhet ble oppfunnet av Justus von Liebig : femball-enheten .

oksygen

Elementært oksygen er reaktivt, men det reagerer bare spontant med noen få stoffer. Det absorberes ivrig og kvantitativt av en sterkt grunnleggende pyrogalloloppløsning .

Hydrogenhalogenid

De hydrogenhalogenider kan absorberes i en lut. Deretter nøytraliseres den og titreres med sølvnitrat . Med potensiometrisk indikasjon kan klorid , bromid og jodid bestemmes side om side. Det samme er mulig med ionekromatografi .

Se også

litteratur

  • K. Cammann: Instrumental Analytical Chemistry . Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg-Berlin, 2001.

Individuelle bevis

  1. Gassanalyse. www.infratec.de, åpnet 30. april 2018 .
  2. Bestem konsentrasjonen ved hjelp av varmeledningsevne. I: Messkonzept GmbH. Hentet 11. oktober 2019 .