Standard-Gasgemische und -Prüfgase

54
Konzentration [ ppm ]
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
spezialbehandelte Aluflasche
0 12 24 36 48 60
Zeit [ Monate ]
unbehandelte Aluflasche

Gasgemische/
Prüfgase
55

Gezielte Information durch Gefahrgutaufkleber und die neue (N) Schulterfarbgebung
56

Gasgemische sind Druckgase, die aus mehreren Molekülarten
bestehen und die homogen gemischt sind.
Prüfgase sind eine Untergruppe der Gasgemische, an die
bzgl. der Herstelltoleranz, der Meßunsicherheit und der Reinheit
der Ausgangsprodukte besondere Anforderungen gestellt
werden.
Sie werden vorwiegend zur Kalibrierung von Meßgeräten
eingesetzt. Darüber hinaus erfüllen sie aber noch wesentliche
Aufgaben bei Verfahren und experimentellen Untersuchungen,
für die Gasgemische genau definierter Zusammensetzung
benötigt werden.
Technische Gasgemische können gem. TRG 102, Anlage
1 in Reingasflaschen gefüllt werden.
Standard-Gasgemische/-Prüfgase sind vorwiegend ab
Lager lieferbare Gemische.
Erläuterung wichtiger Begriffe
In den Richtlinien des Vereins Deutscher Ingenieure sind in
VDI 3490 Blatt 1 die wichtigsten Definitionen aufgeführt:
� Prüfgas:
„Ein meistens verdichtetes Gasgemisch, das in der Regel
aus einem Grundgas und aus einer oder mehreren Beimengungen
besteht.“
� Grundgas:
„Ein reines Gas oder Gasgemisch, das in der Regel als
Hauptbestandteil die zur Kalibrierung bestimmten Beimengungen
ergänzt.“
� Beimengung:
„Ein gas- oder dampfförmiger Bestandteil eines Prüfgases,
der qualitäts- und quantitätsmäßig bekannt ist und unmittelbar
zur Prüfung und Kalibrierung benutzt wird.“
Abgasuntersuchung mit Eichgasen
(= Prüfgase mit besonderer Qualifikation)
Gasgemische/Prüfgase
Zur eindeutigen Beschreibung eines Gasgemisches/Prüfgases
wird nicht nur die Art des Grundgases und der Beimengung(en),
sondern auch eine Angabe zum Stoffmengenanteil
bzw. zur Konzentration benötigt.
� Stoffmengenanteil:
Ist das Verhältnis der Stoffmenge der Beimengung zur
Summe der Stoffmengen aller Bestandteile des Prüfgases.
� Konzentration:
Stellt das Verhältnis der Quantität dieser Beimengung zum
Volumen der Mischphase dar.
Zur eindeutigen Kennzeichnung sind folgende Angaben
möglich:
– Stoffmengenanteil,
z.B. mol/mol, mmol/mol, µmol/mol = ppm
– Volumenanteil, z.B. m 3 /m 3 , l/m 3 , ml/m 3 = ppm
– Massenkonzentration, z.B. kg/m 3 , g/m 3 , mg/m 3
– Volumenkonzentration, z.B. m 3 /m 3 , l/m 3 , ml/m 3
– Stoffmengenkonzentration, z.B. mol/m 3 , mol/l, mmol/l
Dabei sind Volumenangaben stets auf den Normzustand
(1,013 bar; 273,15 K) bezogen. Volumenanteilen sind ideale
Gasvolumina (= Molanteile) zugrundegelegt.
57

Herstellung von Prüfgasen
Ausgangsprodukte
Für die Herstellung von Prüfgasen werden Gase hoher
Reinheit und Dämpfe von reinen Flüssigkeiten eingesetzt.
Neben den Reingasen aus unserem Lieferprogramm stehen
zahlreiche weitere Substanzen als Beimengungen zur Verfügung.
Gegenüber der Zusammensetzung spielt die Reinheit bei
Gasgemischen oft eine untergeordnete Rolle. Sie ist naturgemäß
begrenzt durch die Reinheit der für die Mischung verwendeten
Reingase. Ausgehend von den dort gegebenen
Größenordnungen sind auch Gehalte an möglicherweise unerwünschten
Beimengungen in Gasgemischen zu erwarten.
Sollte eine Anwendung (z.B. Geiger-Müller-Zählrohre, Ionisationskammern
o.ä.) hier besonders anspruchsvoll sein, so kann
dies auf Wunsch bei der Herstellung eines Gemisches durch
Festlegung besonders hoher Reinheitsanforderungen berücksichtigt
werden.
Technische Machbarkeit
Je nach Kundenwunsch können Prüfgase mit einer oder
mehreren Beimengungen in einem Grundgas vom unteren
ppb- bis zum %-Bereich hergestellt werden.
Linde hat Erfahrungen mit mehr als 200 reinen Gasen oder
Dämpfen als Beimengungen für Gasgemische. Die sich aus
dieser Zahl ergebenden theoretischen Kombinationsmöglichkeiten
von bis zu 20 Beimengungen in einem Druckgasbehälter
erreichen eine Anzahl größer 10 26 .
In der Praxis ergeben sich Einschränkungen bzgl. der
Mischung verschiedener Gasarten miteinander oder bzgl. des
höchstmöglichen Fülldrucks durch Sicherheitsmaßgaben,
aber auch durch chemische oder physikalische Gesetzmäßigkeiten.
Gegebenenfalls sind, abhängig von der Konzentration,
Fülldruckreduzierungen erforderlich, wenn Dämpfe von Flüssigkeiten
oder andere leicht kondensierbare Stoffe als Beimengungen
gewünscht werden.
Bei diesen Entscheidungen stehen dem Anwender unsere
langjährigen Erfahrungen zur Verfügung.
Behälter- und Ventilauswahl
Üblicherweise werden Druckgasbehälter aus Stahl oder
Aluminiumlegierungen, in Ausnahmefällen auch aus Edelstahl,
eingesetzt.
58
Ventilwerkstoff ist je nach Materialverträglichkeit Messing
oder Edelstahl. Von der Bauart her werden vorwiegend Membranventile
verwendet.
Entleerung und gasartspezifische Zuordnung bei der
Vorbereitung von Prüfgasflaschen für korrosive Gemische
Behältervorbehandlung
Je nach Anforderungen wird die Innenoberfläche der Behälter
mit unterschiedlichen Methoden bearbeitet. Unabhängig
davon werden Prüfgasbehälter vor der Befüllung einem umfangreichen
Spül-/Evakuierzyklus bei gleichzeitiger Erwärmung
der Druckgasflaschen unterzogen. Damit wird erreicht, daß
auch Spuren von Gasen, Dämpfen und speziell Feuchte bis
unter die analytische Nachweisgrenze entfernt werden.
In besonderen Fällen (z.B. bei Gemischen mit niedrigen
korrosiven Anteilen) wird der Spülvorgang durch eine Feuchtemessung
kontrolliert. Nur eine so aufwendige und konsequente
Behältervorbehandlung ermöglicht die Herstellung stabiler
Prüfgase.
Herstellmethoden
Die Auswahl der Herstellmethode richtet sich u.a. nach
den geforderten Herstelltoleranzen. Für die Herstellung von

Gasgemischen/Prüfgasen in Druckgasbehältern werden bei
Linde üblicherweise folgende Methoden eingesetzt:
� Gravimetrische Methode
Bei der gravimetrischen Herstellung werden modernste
hochauflösende Präzisionswaagen mit hoher Tragkraft eingesetzt.
Damit ist der direkte Bezug der eingewogenen
Gase zur Basisgröße „kg“ bzw. „mol“ gegeben. Prüfgasgemische
im ppm-Bereich können gegebenenfalls unter Verwendung
geeigneter „Vorgemische“ gravimetrisch hergestellt
werden.
� Volumetrisch-gravimetrische Methode
Bei dieser Herstellmethode handelt es sich um ein kombiniertes
Verfahren. Es wird meistens dann angewandt,
wenn Beimengungen in kleinsten Dosierungen, z.B. mit
gasdichten Spritzen, einem Grundgas zugegeben werden.
� Manometrische Methode
Hier werden die Druckänderungen nach Zugabe der einzelnen
Beimengungen bzw. des Grundgases gemessen.
Dazu werden Präzisionsmanometer verwendet.
Homogenisierung
Nach dem Füllvorgang wird das Gasgemisch in einem
zusätzlichen Arbeitsschritt homogenisiert. Einmal homogenisierte
Gasgemische entmischen sich nicht mehr, wie durch
theoretische Überlegungen und zahlreiche Versuche bewiesen
wurde. Das gilt natürlich nur, solange die Kondensationstemperatur
einer Beimengung nicht unterschritten wird. (Entsprechend
temperaturempfindliche Gemische sind speziell gekennzeichnet!)
Qualitätssicherung
Die Zusammensetzung von Gasgemischen läßt sich nach
zwei Methoden ermitteln:
Einerseits durch genaue Mengenkontrolle der Beimengungen
beim Füllvorgang und andererseits durch Gasanalyse des
fertigen Gemisches.
Beide Methoden haben spezifische Vor- und Nachteile:
Während die Kontrolle der bei der Mischung dosierten
Gasmengen häufig z.B. mit einer Waage hochgenau erfolgen
kann, ist dieser Vorgang nur schwer beweiskräftig dokumentierbar
und naturgemäß für jedes Gemisch nur einmal möglich.
Gasgemische/Prüfgase
Endkontrolle von Prüfgasflaschen
Demgegenüber ist das Ergebnis der Gasanalyse meist ungenauer
als das der Abfüllung, aber eben sehr gut dokumentierbar
und (fast) beliebig oft wiederholbar, so daß in der Regel
deren Ergebnis bei der Anwendung eines Gemisches in der
Meßtechnik bevorzugt wird.
Für die Durchführung der analytischen Kontrolle ist ein vielfältiger
und moderner Analysengerätepark erforderlich. Bei
Linde werden zur Qualitätskontrolle u.a. folgende Geräte /Verfahren
eingesetzt:
� Gaschromatographie mit einer Vielzahl von Detektorsystemen
� Optische Methoden (FTIR, IR, UV-VIS)
� Chemilumineszenzverfahren
� spezielle Sauerstoff- und Feuchtemeßsysteme
� Massenspektrometrie
� Atomabsorptionsspektrometrie
� Induktiv gekoppelte Plasmaspektrophotometrie
� Ionenchromatographie
� Naßchemische Absolutverfahren
Für die Absicherung der Meßergebnisse werden folgende
Wege beschritten:
� Einsatz eigener Kalibrierstandards, die auf einer speziellen
hochempfindlichen, mechanischen Balkenwaage gefertigt
werden.
� Verwendung national und international verfügbarer
Standards
(Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung/BAM,
National Institute of Standards and Technology/NIST,
Nederlands Meetinstituut/NMi).
� Durchführung naßchemischer Absolutmethoden
nach DIN/VDI
� Vergleichsmessungen bei internen und externen Ringanalysen
59

Zertifikat
Die Prüfgase mit enger Herstelltoleranz werden mit Herstell-
oder Analysenzertifikat, Prüfgase der Klassen 1 und 2
mit Analysenzertifikat geliefert. Es enthält alle Angaben, die
von nationalen und internationalen Gremien zur Charakterisierung
eines Prüfgases empfohlen werden (DIN 51895,
Ausgabe März 1987; VDI 3490, Blatt 2; ISO 6141 - 1984):
� Aussteller der Bescheinigung
� Kundendaten
� Soll- und Ist-Werte mit Angaben zur Meßunsicherheit/
Herstelltoleranz
� Daten des Druckgasbehälters und der Füllung
� Herstellmethode
� Technische Hinweise einschließlich Herstelldatum
und zeitliche Haltbarkeit (Stabilitätsdauer)
Das Original dieses Zertifikates wird jeder Prüfgasflasche in
einem Anhänger mitgegeben.
Darüber hinaus können Prüfgase mit zusätzlichem Vergleich
zu Referenzstandards geliefert werden:
� Prüfgase für die Automobilindustrie mit direktem Meßwertvergleich
gegen verfügbare Gasestandards des NIST
� Methan und methanhaltige Prüfgase mit amtlichem Zertifikat
über den Brennwert und/oder die Normdichte
� Prüfgase für die Abgasuntersuchung (CO, CO 2, C 3H 8), die
in Gegenwart eines Eichbeamten gegen BAM-zertifizierte
Kalibriergase gemessen werden.
Stabilität
Stabilität ist der Zeitraum, in dem sich die Zusammensetzung
des Prüfgases bzgl. der Beimengungen nur innerhalb
der angegebenen Meßunsicherheit (siehe Zertifikat) ändern
darf.
60
Versandfertige Prüfgasflaschen mit angehängtem
Analysenzertifikat
Diese Angabe ist notwendig, da sich in der Praxis gezeigt hat,
daß sich Prüfgasbeimengungen im Verlaufe der Zeit
� durch Reaktion mit der Behälterinnenwand chemisch
umsetzen können
� aus physikalischen Gründen (z.B. hohes Dipolmoment des
Moleküls) durch Adsorption an die Behälterinnenwand verstärkt
anlagern
� wegen der Instabilität von Molekülen unter Druck verändern
(z.B. Stickoxide).
Die im Analysenzertifikat angegebenen Stabilitätszeiträume
basieren auf eigenen Langzeitbeobachtungen an Testreihen
und werden ständig durch neue Untersuchungen aktualisiert.
Daraus resultierende neue Erkenntnisse kommen unmittelbar
dem Anwender unserer Prüfgase zugute. Prüfgase mit kritischen
Beimengungen hinsichtlich der Stabilität werden insbesondere
bei niedrigen Stoffmengenanteilen vor ihrer Auslieferung
einer wiederholten Stabilitätsbeobachtung unterzogen.
Dieses Vorgehen bedingt zwar eine verlängerte Lieferzeit, wird
aber im Interesse des Kunden zur Qualitätsabsicherung bevorzugt.
Die unten stehende Graphik zeigt den in der Praxis beobachteten
zeitlichen Funktionsverlauf von 0,4 ppm H 2S, Grundgas
Stickstoff. � gibt den Verlauf in einer einfach behandelten
Aluminiumflasche wieder, � dagegen den in einer Aluminiumflasche,
die nach einem speziellen, von Linde entwickelten
Verfahren vorbehandelt wurde. Solche Behälter werden routinemäßig
für besonders empfindliche Prüfgase eingesetzt.
Konzentration [ ppm ]
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
spezialbehandelte Aluflasche
0 12 24 36 48 60
Zeit [ Monate ]
unbehandelte Aluflasche �
Einfluß der Qualität von Druckgasbehältern
auf die Stabilität von Prüfgasen
(Sollwert: 0,4 ppm Schwefelwasserstoff in Stickstoff)
�

Gravimetrische Einzelflaschenabfüllung
Unsicherheit der Beimengungsangabe von Prüfgasen
Angaben über die Zusammensetzung eines Prüfgases
können sowohl aus der Mischprozedur als auch durch
gasanalytische Kontrolle gewonnen werden.
Je nach verwendeter Methode, durchgeführtem Aufwand
und gewünschter Zusammensetzung erstrecken
sich die dabei erreichbaren Unsicherheiten von etwa 0,1
bis 10 Prozent relativ zum angegebenen Wert.
Zur Erfüllung unterschiedlicher Anforderungen an Herstelltoleranz
und Meßunsicherheit von Prüfgasen sind 4
verschiedene Prüfgasklassen lieferbar.
Die in der Tabelle aufgeführten Angaben stellen Richtwerte
dar. So können sich z.B. Abweichungen bei der Herstelltoleranz
ergeben, bei Beimengungen wie Helium oder
Wasserstoff aufgrund des geringen Molekulargewichts.
Gleiches kann zutreffen bei kleinen Behältern aufgrund der
geringeren Einwaagen. Auch kann die Meßunsicherheit bei
„Vielkomponenten“-Gemischen abweichen. Die individuellen
Unsicherheiten sind im Zertifikat angegeben.
Gasgemische/Prüfgase
Prüfgase mit enger Herstelltoleranz (PEH)
sind in zwei Gruppen einzuteilen:
� PEH’s, die einzeln auf einer speziellen hochauflösenden
Balkenwaage unter Ausschaltung aller vermeidbaren
Fremdeinflüsse hergestellt werden. (Der Mischvorgang wird
ausschließlich zur Erzielung geringer Herstelltoleranzen
optimiert). Die Zusammensetzung ergibt sich aus den
Daten der Einwaagen. Sie ist in der Regel wesentlich
genauer als die zusätzlich aus Plausibilitätsgründen durchgeführte
Gasanalyse. Allerdings muß vorausgesetzt werden,
daß auch der Beitrag der Wechselwirkung zwischen
Gasphase und Behälterinnenoberfläche innerhalb der
genannten Herstelltoleranzen bleibt. Diese Gemische finden
vorzugsweise Anwendung als Linde-interne Standards
zur Absicherung von Prüfgasen der anderen Klassen.
� PEH’s, die einzeln auf einer hochempfindlichen elektronischen
Waage hergestellt werden. Der Mischvorgang ist auf
die Erzielung einer möglichst geringen Herstelltoleranz optimiert.
Außerdem wird durch einen entsprechend aufwendigen
Kalibriergasvergleich eine Meßunsicherheit von
±1 % rel. erreicht.
Prüfgasklassen
Klasse Anteil der Beimengung Herstelltoleranz Meßunsicherheit
PEH 1 - 99 ppm ± 2 % rel.
100 - 999 ppm ± 1 % rel.
0,1 - 4,9 % ± 0,5 % rel.
5 - 50 % ± 0,1 % rel.
±1 % rel. **
1 1 - 99 ppm ± 10 % rel. 2 - 5 % rel.
100 - 999 ppm ± 5 % rel. 2 % rel.
0,1 - 4,9 % ± 2 % rel. 2 % rel.
5 - 50 % ± 1 % rel. 1 % rel.
2 100 - 999 ppm ± 10 % rel. ± 5 % rel.
0,1 - 4,9 % ± 5 % rel. ± 2 % rel.
5 - 50 % ± 2 % rel. ± 2 % rel.
3 0,1 - 4,9 % ± 10 % rel. *
5 - 50 % ± 5 % rel. *
* nur aus Sicherheitsgründen chargenweise analytisch überprüft
** soweit analytische Kontrolle erfolgt
(d. h. die Meßunsicherheit kleiner als die Herstelltoleranz ist)
}
61

Prüfgase der Klasse 1
werden einzeln oder chargenweise, in der Regel gravimetrisch
hergestellt und einzeln analysiert. Die Zusammensetzung
ergibt sich aus den Analysendaten. Bei dieser Herstellmethode
liegen die Abweichungen zwischen Soll- und Istwert
bei 1 bis 10 Prozent. Die relative Meßunsicherheit beträgt je
nach Gehalt und Art der Beimengung 1 bis 5 Prozent.
Prüfgase der Klasse 2
werden chargenweise abgefüllt und vorwiegend einzeln
analysiert. Die Zusammensetzung ergibt sich aus den Analysendaten.
Durch die rationelle chargenweise Abfüllung kann
die Abweichung zwischen Soll- und Istwert im Bereich von 2
bis 10 % liegen, die relative Meßunsicherheit bewegt sich im
Bereich von 2 bis 5 Prozent.
Prüfgase der Klasse 3
werden chargenweise abgefüllt und nur unter sicherheitstechnischen
Aspekten analytisch überprüft. Die Zusammensetzung
wird aus den Fülldaten ermittelt. Die relative Herstelltoleranz
liegt zwischen 5 und 10 %.
62
Flüssiggemische
In einer Druckgasflasche können Gasgemische sowohl
ausschließlich in der Gasphase, als auch „unter Druck verflüssigt“
vorliegen, d.h. der überwiegende Anteil des Gemisches
liegt dann als Flüssigkeit vor (Dichteverhältnisse zwischen
Gas- und Flüssigphase liegen grob bei 1:1000).
Beimengungen mit niedrigen Dampfdrücken erlauben bei
gasförmigen Füllungen nur entsprechend niedrige Fülldrücke
und damit nur eine geringe verfügbare Menge des jeweiligen
Prüfgases. Werden größere Mengen solcher Gemische benötigt,
ist die Bereitstellung in flüssiger Form vorteilhaft.
Für die Entnahme des Prüfgases aus Flüssigfüllungen gibt
es folgende Möglichkeiten:
� Ist der Druckgasbehälter mit einem normalen Flaschenventil
ausgerüstet, kann aus dem auf den Kopf gestellten
Behälter Flüssigphase entnommen werden.
� Ist das Flaschenventil mit einem Steigrohr ausgerüstet, befördert
der über der Flüssigphase stehende Dampfdruck
Flüssigkeit bei aufrecht stehendem Behälter aus dem
Ventil.
� Ist die Prüfgasflasche mit einem Doppelventil mit Steigrohr
ausgerüstet, kann die Flüssigentnahme durch Druckbeaufschlagung
mit einem Inertgas, vorzugsweise Helium, eingestellt
werden.
Palettenabfüllung mit angeschlossener Analyseneinheit Analytische Qualitätskontrolle von Prüfgasen

In den beiden erstgenannten Fällen kann ebenfalls mit
einem Druckpolster gearbeitet werden, das zweckmäßigerweise
vom Gasehersteller aufgebracht werden sollte.
Bei unterschiedlichen Dampfdrücken der beteiligten Beimengungen
reichern sich die leichter flüchtigen in der Gasphase,
die schwerer flüchtigen in der Flüssigphase an. Das
heißt, die homogene Verteilung der Beimengungen in der
Gesamtmenge ist während der Entnahme nicht mehr streng
erfüllt. Daraus folgt, daß sich die Zusammensetzung des Gemisches
während der Gasentnahme kontinuierlich ändert, je
nachdem, ob aus der Gas- oder der Flüssigphase entnommen
wird. Um die Änderung bei der Entnahme zu minimieren,
sollte wie oben beschrieben vorgegangen werden.
Die dem Behälter entnommene Flüssigphase kann direkt
oder auch nach totaler Verdampfung weiter verwendet werden.
Für vollständig bekannte Entnahmebedingungen lassen
sich die Änderungen der quantitativen Zusammensetzung
während der Entnahme berechnen.
Behälter für Gasgemische/Prüfgase
Lieferarten
Gasgemische/Prüfgase
Gasgemisch-/Prüfgasfüllungen werden vorzugsweise in
Linde-Leihflaschen geliefert. Hierfür werden geeignete Behälterwerkstoffe
ausgewählt. Behälterwerkstoff und Behältervorbehandlung
sind auf das Gemisch abgestimmt.
Deshalb sollte für Gasgemischfüllungen möglichst nicht auf
kundeneigene Behälter zurückgegriffen werden.
Mit der Einführung der in der Tabelle aufgeführten Hochdruckflaschen
aus Edelstahl konnte das Lieferangebot für
empfindliche Prüfgase, insbesondere im Bereich der niedrigen
Stoffmengenanteile, deutlich erweitert werden. Darüber hinaus
war mit dem Einsatz der Edelstahlflaschen die Aufnahme neuer
Prüfgasbeimengungen in das Lieferprogramm möglich.
Prüfgase werden überwiegend in Einzelanfertigung nach
den Angaben unserer Kunden hergestellt. Eine Reihe von
Standard-Prüfgasen sind jedoch ab Lager lieferbar (siehe
Tabellen „Linde Standard-Gasgemische und -Prüfgase“,
Seite 67).
Raum- Außen- Länge mit Leergewicht Behälter- max. Füll- Füllmenge
inhalt Ø Kappe des kompl. werkstoff druck der
Behälters Druckgasbehälter
Liter ca. mm ca. mm ca. kg ca. bar
2 118 460 2 AL 200 Fülldruck und
10 140 1100 11,5 AL 200 -menge hängen
10 140 970 16 LS 200 von der jeweiligen
10 140 1030 19 NS 150 Zusammensetzung
10 219 590 32 ES 200 des Prüfgases ab.
40 229 1560 45 AL 200
40 204 1730 78 NS 150
40 219 1560 81 ES 200
50 229 1640 67 LS 200
12 x 40 760 x 965 1842 950 LS 200
12 x 50 760 x 965 1842 1057 LS 200
Linde minican ® -Druckgasdosen (Einwegbehälter)
1 80 270 0,15 AL 12 ca. 12 Liter
LS = Vergüteter Stahl
NS = Stahl mit einer Mindeststreckgrenze ≤ 390 N/mm 2 (max. Fülldruck 150 bar)
AL = Aluminiumlegierung
ES = Edelstahl
63

Was ist bei Gasgemisch-/Prüfgasbestellungen
zu beachten?
� Zusammensetzung des Gemisches
� Beimengung(en)
� Stoffmengenanteil/Konzentration
� Einheit (z.B. ppm, %)
� Grundgas
� Gewünschte Prüfgasklasse
� Anforderung an die Meßunsicherheit
� Anforderung an die Herstelltoleranz
(soweit erforderlich)
� Besondere Anforderungen an die Herstelltoleranz,
z.B. definierter Wert darf nicht über- oder
unterschritten werden.
� Einhaltung von Nebenbestandteilen, z.B. über
den Meßwert der Beimengung hinausgehende
analytische Kontrollen
� Verwendung von Ausgangsstoffen bestimmter
Reinheit
� Flaschengröße
� Anzahl Flaschen
� Besondere Versandwünsche
� Sonstige Vorgaben
64
Charakterisierung von Gasgemisch-/Prüfgasflaschen
Gasgemisch/Prüfgas
Flaschenfarbe:
Zylindrischer Teil:
Flaschenschulter
Brillantblau RAL 5007
(gem. EN 1089 Teil 3): Gelb RAL 1018
für giftige und/oder korrosive Gemische
Rot RAL 3000
für brennbare Gemische
Hellblau RAL 5012
für oxidierende Gemische
Prägung:
Leuchtendes Grün RAL 6018
für inerte Gemische
Gasgemisch oder Gasgemisch K
bzw. Prüfgas oder Prüfgas K
Aufkleber: Gasarten in der Reihenfolge ihres Anteils im Gemisch
Ventilanschluß: nach DIN 477:
Prüfgas M 19 x 1,5 LH (O2 ≤ 21 %)
G 3/4 (O2 > 21 %)
Gasgemisch W 21,80 x 1/14 LH (O2 ≤ 21 %)
G 3/4 (O2 > 21 %)
Gasgemische nach TRG 102, Anlage 1 („Techn. Gasgemische“)
Flaschenfarbe:
Zylindrischer Teil:
Flaschenschulter
Grau RAL 7037
bzw. wie Reingas
(gem. EN 1089 Teil 3): wie Reingas
Prägung: wie Reingas
Aufkleber: Gasarten in der Reihenfolge ihres Anteils im Gemisch
Ventilanschluß: wie Reingas gemäß DIN 477
Bei Lieferungen in das Ausland können landesspezifische Anforderungen erfüllt
werden.
Analytische Qualitätskontrolle von Prüfgasen

Liste der möglichen Beimengungen
Die in der Liste aufgeführten Stoffe sind Beispiele für die wichtigsten
bei Linde bevorrateten Gase und Dämpfe von Flüssigkeiten
zur Verwendung in der Prüfgasfertigung.
Acetaldehyd
Aceton
Acetylen (Ethin)
Acrolein
Acrylnitril
Ammoniak
Anilin
Argon
Arsin
Benzol
Bortrichlorid
Bromchlordifluormethan (R 12 B 1)
Bromethen (Vinylbromid)
Brommethan (Methylbromid)
Bromtrifluormethan (R 13 B 1)
Bromwasserstoff
1,2-Butadien
1,3-Butadien
Butan (n-Butan)
1-Buten
cis-2-Buten
trans-2-Buten
1-Butin
2-Butin
Butylacetat
tert.-Butylmercaptan
tert.-Butylmethylether (MTB)
Carbonylsulfid (Kohlenoxidsulfid)
Chlor
Chlordifluormethan (R 22)
Chlorethan (Ethylchlorid)
Chlorethen (Vinylchlorid)
Chlorjodmethan
Chlormethan (Methylchlorid)
Chlorpentafluorethan (R 115)
Chlortrifluormethan (R 13)
Chlorwasserstoff
Cyanwasserstoff
Cyclohexan
Cyclohexanon
Cyclopropan
Decan
Desfluran
Deuterium
Diboran
Dibrommethan (Methylenbromid)
1,4-Dichlor-2-buten (cis-/trans-)
Dichlordifluormethan (R 12)
1,1-Dichlorethan
1,2-Dichlorethan
Dichlorfluormethan (R 21)
Dichlormethan (Methylenchlorid)
Dichlorsilan
1,2-Dichlortetrafluorethan (R 114)
Diethylsulfid
1,1-Difluorethan (R 152 a)
Dijodmethan (Methylenjodid)
Dimethylamin
Dimethylether
2,2-Dimethylpropan (Neopentan)
Dimethylsulfid
Distickstoffmonoxid (Lachgas,
Stickoxydul)
Enfluran
Ethan
Ethanol (Ethylalkohol)
Ethen (Ethylen)
Ethylacetat
Ethylamin
Ethylenoxid (Oxiran)
Ethylmercaptan
Ethylmethylketon
FAM-Benzin (nach DIN 51635)
Fluor
Fluormethan (R 41)
Fluorwasserstoff
Formaldehyd
Halothan
Helium
Helium-3
Heptan
Hexafluorethan ( R 116)
Hexan
Isobutan (i-Butan)
Isobuten (i-Buten, Isobutylen)
Isofluran
Isopropylacetat
Jodethan
Jodmethan
Kohlendioxid
Kohlenstoff-13-dioxid ( 13 CO 2)
Kohlenmonoxid
Kohlenmonoxid-18 (C 18 O)
Kohlenstoff-13-monoxid ( 13 CO)
Krypton
Methan
Methanol
Methoxyfluran
Methylamin
2-Methylbutan
3-Methyl-1-buten
Methylmercaptan
2-Methylpentan
2-Methylvinylether
Gasgemische/Prüfgase
Diese Liste wird aus laufenden Entwicklungsarbeiten und auf
Kundenwunsch ständig erweitert.
Neon
Nonan
Octafluorcyclobutan (R C318)
Octafluorpropan (R 218)
Octan
Pentan
1-Penten
2-Penten (cis-/trans-)
Phosgen
Phosphin
Propadien (Allen)
Propan
1-Propanol
2-Propanol
Propen (Propylen)
Propin (Methylacetylen)
Sauerstoff
Schwefeldioxid
Schwefelhexafluorid
Schwefelkohlenstoff
Schwefelwasserstoff
Sevofluran
Silan
Stickstoff
Stickstoffdioxid/Distickstofftetroxid
Stickstoffmonoxid
Styrol
1,1,1,2-Tetrachlorethan
1,1,2,2-Tetrachlorethan
Tetrachlormethan
Tetrafluormethan (R 14)
Tetrahydrothiophen
Toluol
Tribrommethan (Bromoform)
1,1,1-Trichlorethan
1,1,2-Trichlorethan
Trichlorethen
Trichlorfluormethan (R 11)
Trichlormethan (Chloroform)
1,1,2-Trichlortrifluorethan (R 113)
Trifluormethan (R 23)
Trimethylamin
Wasserdampf
Wasserstoff
Xenon
Xylol (o-, m- oder p-Xylol)
65

Flaschenlager für Prüf- und Reingase
66

Für Forschung, Technik, Medizin und Analytik hält Linde
die notwendige Produktvielfalt an kurzfristig verfügbaren Standard-Gasgemischen
und -Prüfgasen bereit. Die Bandbreite
erstreckt sich dabei von modernen Lasergasgemischen über
Gasgemische für die Medizin bzw. die Elektronikindustrie bis
Beispiele für Gasgemische/Prüfgase in der Analytik
Standard-Gasgemische und -Prüfgase
Produktbezeichnung Farbe Flaschenschulter Flaschengröße Füllmenge Anwendung
Zusammensetzung Ventilanschluß Rauminhalt
nach DIN 477 Liter m 3
Synthetische Luft 10 2 Betriebsgas für GC-Detektoren
KW-frei Leuchtendes Grün 50 10
20 % Sauerstoff G 3/4 600 120 Spül- und Nullgas
Rest Stickstoff für Probenahmeeinrichtungen
C nH m ≤ 0,1 ppm Leuchtendes Grün 10 1,5 und Meßgeräte
M 19 x 1,5 LH 50 7,5
18 – 21 % Sauerstoff Leuchtendes Grün
Rest Stickstoff M 19 X 1,5 LH 10 1,5
30 – 40 % Sauerstoff Hellblau 10 2 Oxidansgas
Rest Stickstoff G 3/4 50 10
40 % Wasserstoff Rot 50 10 Brenngas für FID
Rest Helium W 21,80 x 1/14 LH
Rot 50 10
M 19 x 1,5 LH
P 10- /P 5-Gas P 10 Rot
ECD P 5 Leuchtendes Grün
10 /5 % Methan W 21,80 x 1/14 LH 50 10,9 Betriebsgase für die ECD-Analytik
Rest Argon
P 10-Gas Rot Betriebsgas für Proportionalzählrohre
für Spektrometrie W 21,80 x 1/14 LH 50 10,9 zur Messung radioaktiver Strahlung
10 % Methan
Rest Argon Rot
M 19 x 1,5 LH 50 7,5
H 2 /Ar für Spektrometrie ≤ 2,9 % Leuchtendes Grün 10 2,1 Schutz-/Spülgas
2 – 5 % Wasserstoff > 2,9 % Rot 50 10,5 für Funkenspektrometer
Rest Argon W 21,80 x 1/14 LH
4 % Stickstoff
1,5 % Kohlendioxid Rot 10 1,4 11D - Kalibriergasgemisch
4 % Ethan M 19 x 1,5 LH 50 6,8 zur Brennwertmessung
1 % Propan mit Prozeßgaschromatographen
0,2 % Butan
0,2 % Isobutan
0,05 % Pentan
0,05 % Isopentan
0,05 % 2,2-Dimethylpropan
0,05 % Hexan
Rest Methan
10 % Methan Rot 10 2 Reagenzgas für AED
Rest Stickstoff W 21,80 x 1/14 LH 50 10
Weitere Gasgemische sind ab Lager verfügbar oder können auf Anfrage gefertigt werden.
zu den jeweils aktuellen Prüf-/Kalibriergasen für die Emissionsund
Immissionsmessung, sowie für die Analytik bzw. Spurenanalytik.
Beispiele dazu sind den folgenden Tabellen zu entnehmen.
67

Beispiele für Prüfgase in der Emissions- und Immissionsmessung
Produktbezeichnung Farbe Flaschenschulter Flaschengröße Füllmenge Anwendung
Zusammensetzung Ventilanschluß Rauminhalt
nach DIN 477 Liter m 3
1/2,5/4/8 % Sauerstoff Leuchtendes Grün Emissionsmessungen an
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH 10 1,5 Feuerungsanlagen gemäß den
gesetzlichen Bestimmungen aus
400 ppm (500 mg/m 3 ) BImSchG und TA-Luft
Kohlenmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
700 ppm (2000 mg/m 3 )
Schwefeldioxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
90 ppm (121 mg/m 3 )
Stickstoffmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
100 ppm (135 mg/m 3 )
Stickstoffmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
300 ppm (400 mg/m 3 )
Stickstoffmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
Eichgas A Eichgase für die
3,5 % Kohlenmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5 Abgasuntersuchung (AU)
14 % Kohlendioxid M 19 x 1,5 LH mit amtlichem Prüfschein
2000 ppm Propan
Rest Stickstoff
Eichgas B
0,5 % Kohlenmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
6 % Kohlendioxid M 19 x 1,5 LH
200 ppm Propan
Rest Stickstoff
1 - 20 ppm Formaldehyd Leuchtendes Grün 10 1,0 -1,2 Emissionsmessung,
Rest Stickstoff M 19 X 1,5 LH Raumluftüberwachung
200 - 500 ppb Immissionsmessungen
Stickstoffmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Stickstoff M 19 X 1,5 LH
200 - 500 ppb
Stickstoffdioxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Synthetische Luft M 19 X 1,5 LH
200 - 500 ppb
Schwefeldioxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Synthetische Luft M 19 X 1,5 LH
30 - 150 ppb Benzol
30 - 150 ppb Toluol Leuchtendes Grün 10 1,5 BTX-Prüfgas
30 - 150 ppb Xylol M 19 X 1,5 LH
Rest Synthetische Luft
oder Stickstoff
68
Weitere Prüfgase sind ab Lager verfügbar oder können auf Anfrage gefertigt werden.

Beispiele für Gasgemische in der Medizin
Produktbezeichnung Farbe Flaschenschulter Flaschengröße Füllmenge Anwendung
Zusammensetzung Ventilanschluß Rauminhalt
nach DIN 477 Liter m 3
Carbogen Unterstützung der Atemfunktion;
5 % Kohlendioxid Weiß/Grau 10 2 Bebrütung in der Biochemie
Rest Sauerstoff G 3/4 50 10
6 /15 Gew.-% Ethylenoxid ≤ 9 % Leuchtendes Grün Sterilisation von
Rest Kohlendioxid > 9 % Rot 50 37,5 kg medizinischen Geräten
W 21,80 x 1/14 LH
10 /15 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün Blutgasanalyse
Rest Stickstoff W 24,32 x 1/14 10 2
Leuchtendes Grün
M19 x 1,5 LH 10 1,5
6 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün
12 % Sauerstoff W 24,32 x 1/14 10 2
Rest Stickstoff
5 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün 10 2
20 % Sauerstoff W 24,32 x 1/14
Rest Stickstoff
Standard-Gasgemische und -Prüfgase
Leuchtendes Grün 10 1,5
M19 x 1,5 LH
5 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Synthetische Luft M 19 x 1,5 LH
20,9 % Sauerstoff Leuchtendes Grün 10 1,5 Lungenfunktionskontrolle
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
0,25 % Kohlenmonoxid Leuchtendes Grün 10 1,5
18 % Helium M 19 x 1,5 LH
Rest Synthetische Luft
Weitere Gasgemische sind ab Lager verfügbar oder können auf Anfrage gefertigt werden.
69

Beispiele für Gasgemische in der Laseranwendung
Produktbezeichnung Farbe Flaschenschulter Flaschengröße Füllmenge Anwendung
Zusammensetzung Ventilanschluß Rauminhalt
nach DIN 477 Liter m 3
LASPUR ® 110
4,5 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün 50 9,1 Betriebsgas für CO 2-Laser
13,5 % Stickstoff W 21,80 x 1/14
Rest Helium
LASPUR ® 207
3,4 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün 50 10
15,6 % Stickstoff W 21,80 x 1/14
Rest Helium
LASPUR ® 208
3 % Xenon Leuchtendes Grün 10 1,5
3 % Sauerstoff W 21,80 x 1/14 LH
4 % Kohlendioxid
6 % Kohlenmonoxid
19 % Stickstoff
Rest Helium
LASPUR ® 216
5 % Kohlendioxid Leuchtendes Grün 50 10
40 % Stickstoff W 21,80 x 1/14
Rest Helium
LASPUR ® 258
0,25 % Wasserstoff Leuchtendes Grün 50 7,5 Betriebsgase für Markierlaser
3 % Kohlenmonoxid M 19 x 1,5 LH
7,5 % Kohlendioxid
15 % Stickstoff
Rest Helium
LASPUR ® 264
0,5 % Wasserstoff Leuchtendes Grün 50 7,5
4 % Kohlenmonoxid 1 LH
8 % Kohlendioxid
16 % Stickstoff
Rest Helium Leuchtendes Grün 50 7,5
M 19 x 1,5 LH
LASPUR ® E80
5 % Fluor Gelb 10 0,3 Betriebsgas für Excimer-Laser
Rest Helium M 19 x 1,5 LH 10 1,5
70
Gelb 10 0,3
1
LASPUR ® E85
5 % Chlorwasserstoff Leuchtendes Grün 10 1,5
Rest Helium M 19 x 1,5 LH
Weitere Gasgemische sind ab Lager verfügbar oder können auf Anfrage gefertigt werden.

Beispiele für Gasgemische in der Elektronikindustrie
Standard-Gasgemische und -Prüfgase
Produktbezeichnung Farbe Flaschenschulter Flaschengröße Füllmenge Anwendung
Zusammensetzung Ventilanschluß Rauminhalt
nach DIN 477 Liter m 3
15 % Arsin Gelb 0,38 19 l Ionenimplantation
Rest Wasserstoff W 21,80 x 1/14 LH
15 % Phosphin Gelb 0,38 19 l Ionenimplantation
Rest Wasserstoff W 21,80 x 1/14 LH
0,4 ppm Phosphin Leuchtendes Grün 10 1,5 Kalibrierung von MAK-Sensoren
Rest Stickstoff M 19 x 1,5 LH
4 - 15 % Sauerstoff Leuchtendes Grün 50 1,1 Plasmaätzen von Silizium
in Tetrafluormethan 3.5 M 19 x 1,5 LH
Sonstige Gasgemische für Wissenschaft, Forschung und Technik
Produktbezeichnung Farbe Flaschenschulter Flaschengröße Füllmenge Anwendung
Zusammensetzung Ventilanschluß Rauminhalt
nach DIN 477 Liter m 3
Lampenargon
5 - 20 % Stickstoff Leuchtendes Grün 10 2,1 Füllgas für Glühlampen
Rest Argon W 21,80 x 1/14 50 10,5
10 - 20 % Helium Leuchtendes Grün 10 2 Lecksuche
Rest Stickstoff W 24,32 x 1/14 50 10
4 - 10 % Wasserstoff ≤ 5,7 % Leuchtendes Grün
Rest Stickstoff > 5,7 % Rot 50 10 Formiergas für die Metallurgie
W 21,80 x 1/14 LH und Halbleiterfertigung
≤ 5,7 % Leuchtendes Grün
> 5,7 % Rot 50 7,5
M 19 x 1,5 LH
2,5 % Methan Leuchtendes Grün 10 1,5 Kalibriergas für Gaswarngeräte
Rest Synthetische Luft M 19 x 1,5 LH
Weitere Gasgemische sind ab Lager verfügbar oder können auf Anfrage gefertigt werden.
71

Plasmabrenner eines ICP-Gerätes (Schema)
72

Betriebsgase
für die Analytik
73

GC-MS-Kopplung zur Qualitätssicherung von Reingasen
74

Qualitativ hochwertige Betriebsgase sind eine elementare
Voraussetzung für den störungsfreien und zuverlässigen Betrieb
von modernen Meßsystemen. Betriebsgase oder auch
Nullgase dürfen keine die Messung störenden Nebenbestandteile
aufweisen.
Neben dem Einsatz als Prüfgas zum Kalibrieren von Meßgeräten
(siehe Kapitel „Gasgemische/Prüfgase“) haben Gase
als Betriebsmittel vielfältige Aufgaben. Betriebsgase dienen in
der Probenvorbereitung als Extraktions-, Stripp- oder Kältemedium,
um Proben zu extrahieren, leichtflüchtige Substanzen
auszutreiben oder die Anreicherung in einer Kältefalle zu
ermöglichen. Betriebsgase ermöglichen als Nullgas die Einstellung
des Nullpunktes bzw. als Träger-, Schutz-, Spül-,
Brenn-, Reaktions- oder Oxidansgas den störungsfreien und
zuverlässigen Betrieb von analytischen Meßgeräten.
Qualitätssicherung
Die gasanalytische Eingangs- und Ausgangskontrolle
gewährleistet die Einhaltung der angegebenen Spezifikation.
Dabei kommen Meßverfahren wie die Gaschromatographie
mit verschiedenen Detektoren, die Massenspektrometrie mit
diversen Ionisationsverfahren, die FTIR-Spektroskopie, die
Atomabsorptionsspektrometrie und weitere analytische
Meßverfahren zum Einsatz. Weitere Angaben über die Nebenbestandteile
in den Reingasen findet man im Kapitel „Reingase“
des Spezialgasekatalogs, auf den Linde-Datenblättern
bzw. für einzelne Reingase im Kontrollzertifikat, das sich an
der Gasflasche befindet.
Die richtige Auswahl der Betriebsgase
Ausgehend von der analytischen Aufgabenstellung muß
der Analytiker ein geeignetes Probenaufbereitungsverfahren
und ein validiertes Analysenverfahren auswählen. Je nachdem,
welche Stoffmengenanteile nachgewiesen werden sollen,
müssen Betriebsgase mit entsprechend geringem Anteil
an Nebenbestandteilen verwendet werden. Zur Probenextraktion
und für die Analytik mit höherem Stoffmengenanteil sollte
man Gasreinheiten von mindestens 5.0 einsetzen. Für den
Spuren- oder Ultraspurenbereich sind Reinheiten bis 7.0 erforderlich.
Besteht darüber hinaus die Notwendigkeit, vor dem
„point of use“ noch vorhandene Nebenbestandteile zu entfernen,
so kann dies mit geeigneten Gasnachreinigungssystemen
erfolgen.
Betriebsgase für die Analytik
Betriebsgase mit Bezeichnungen wie Kohlendioxid
SFC/SFE, Kohlendioxid SFE-hochrein, Synthetische Luft KWfrei,
Stickstoff CO-frei oder Stickstoff ECD usw. weisen auf
bestimmte Anwendungen hin. Bei diesen speziellen Betriebsgasen
wird bei der Herstellung und Qualitätssicherung
die spätere Anwendung berücksichtigt. So werden Betriebsgase
für die ECD-Analytik im Rahmen der Qualitätskontrolle
mit einem ECD (Elektroneneinfangdetektor) auf störende
Nebenbestandteile wie Halogenkohlenwasserstoffe im untersten
ppb-Bereich überprüft. Für den Einsatz von Kohlendioxid
zur Probenextraktion (SFE = Super Fluid Extraction) werden
zwei Qualitäten für die Routine- bzw. Spurenanalytik angeboten.
Linde: Alles aus einer Hand
Von der Reinstgasherstellung bis zur Bereitstellung von
Gasen am Verbrauchsort, dem „point of use“ beim Kunden,
bietet Linde vielfältige maßgeschneiderte Versorgungskonzepte
für alle analytischen Anwendungen. In den folgenden Tabellen
sind wichtige Anwendungsgebiete für Betriebsgase in der
Analytik zusammengefaßt. Für weitere Fragen zu Betriebsgasen
und Gasversorgungssystemen stehen Ansprechpartner in
den Vertriebs- und Spezialgasezentren zur Verfügung.
Spurenelementbestimmung mit einem ICP-Spektrometer
75

Gaschromatographie (GC)
Detektor Trägergas Betriebsgas Gasreinheit bzgl. Meßbereich Bemerkung
ppt – 100 ppb 100 ppb – 10 ppm > 10 ppm
Wärme- Wasserstoff 5.3 5.0
leitfähigkeits- Helium 5.3 5.0
detektor Argon 5.3 5.0
WLD Stickstoff 5.3 5.0
Flammen- Wasserstoff 6.0 5.6 5.3 5.0
ionisations- Helium 6.0 5.6 5.3 5.0 A
detektor Stickstoff 6.0 5.6 5.3 5.0
FID Synthetische Luft KW-frei
Elektronen- Helium Stickstoff ECD
einfang- Stickstoff ECD B
detektor Helium P 10 / P 5 - Gas ECD
ECD Wasserstoff (% Methan in Argon) ECD
Flammen- Wasserstoff 6.0 5.6 5.3 5.0
photometrischer Helium 6.0 5.6 5.3 5.0 A
Detektor Stickstoff 6.0 5.6 5.3 5.0
FPD Synthetische Luft KW-frei
Photo- Helium 6.0 5.6 5.3 5.0
ionisationsdetektor
PID
Stickstoff 6.0 5.6 5.3 5.0 C
Helium- Helium 7.0 – 6.0 6.0
ionisationsdetektor
HID
D
Thermionischer Wasserstoff 6.0 5.6 5.3 5.0
Detektor Helium 6.0 5.6 5.3 5.0 A
TID Argon 6.0 5.6 5.3 5.0
Stickstoff 6.0 5.6 5.3 5.0
Synthetische Luft KW-frei
Atom- Helium 6.0 6.0
emissions- Stickstoff 6.0 5.3 E
detektor Wasserstoff 5.0 5.0
AED Sauerstoff 5.0 5.0
Methan 4.5 4.5
Massenselektiver
Detektor
(GC-) MS
Helium 7.0 – 6.0 6.0
Bemerkung A Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen (KW) in den Betriebsgasen führen zu einem stärkeren Basislinienrauschen und damit zur
Verschlechterung der Nachweisgrenze. Der KW-Anteil in den Betriebsgasen sollte daher so niedrig wie möglich sein.
Als Brenngas für den FID/FPD wird auch ein Gasgemisch aus 40 % Wasserstoff, Rest Helium eingesetzt.
B Der ECD-Detektor reagiert sehr empfindlich auf Verunreinigungen in den Gasen, Leitungen, Armaturen und Dichtungen durch
Substanzen hoher Elektronenaffinität wie Feuchte, Sauerstoff und FCKW´s.
Feuchte und FCKW´s verschlechtern die Nachweisgrenze.
C Leicht ionisierbare Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen (KW) in den Betriebsgasen erhöhen das Basislinienrauschen.
Der KW-Anteil in den Betriebsgasen sollte daher so niedrig wie möglich sein.
D Aufgrund der Störanfälligkeit des HID sollte der Detektor unter Schutzgas betrieben werden.
E Neben hochreinem Helium als Träger- und Plasmagas benötigt das Spektrometer hochreinen Stickstoff als Spülgas und
verschiedene Reagenzgase, je nachdem welche Elemente gemessen werden.
Hochreine Betriebsgase und ein entsprechendes Gasversorgungssystem (siehe Kapitel „Gasversorgungssysteme“) sind neben einer exakten
Probenpräparation die wichtigsten Voraussetzungen für die störungsfreie und zuverlässige Analytik mit modernen Meßgeräten.
76

Atomemissionsspektrometrie (AES)
Betriebsgase für die Analytik
Technik Nachweisgrenze Gas Gasreinheit Anwendung Bemerkung
Flammen- ppm - Propan 2.5 Brenngas Propan ist schwerer als Luft, deshalb
photometrie Bereich Synthetische Luft Standard Oxidansgas darf es in Kellerräumen und unterhalb
der Erdoberfläche nicht gelagert/
Acetylen Acetylen für
Flammenphotometrie
Brenngas verwendet werden.
Synthetische Luft Standard Oxidansgas Siehe auch Anmerkung 1 und 2
Funken- ppm/ppb - Argon Argon Schutzgas Sauerstoff und Feuchte im Schutzgas
spektrometrie Bereich für Spektrometrie beeinflussen die Empfindlichkeit und
2-4% Wasserstoff jeweils 6.0 Schutzgas das Meßergebnis. Hochreines
Rest Argon Schutzgas ist zwingend erforderlich.
Spektrometrie ppb/ppt - Argon Argon für Trägergas Die Empfindlichkeit und Reproduziermit
induktiv Bereich Spektrometrie barkeit ist abhängig von der Reinheit
gekoppeltem Argon Argon für Plasmagas der Gase.
Plasma (ICP) Spektrometrie Gleiches gilt für die ICP-MS.
Argon Argon für
Spektrometrie
Kühlgas
Stickstoff 5.0 Kühlgas
Atomabsorptionsspektrometrie (AAS)
Technik Nachweisgrenze Gas Gasreinheit Anwendung Bemerkung
Flammen- ppb/ppt - Acetylen Acetylen für Brenngas Siehe auch Anmerkung 1 und 2
technik Bereich Flammenphotometrie
Synthetische Luft Standard Oxidansgas
Acetylen Acetylen für
Flammenphotometrie
Brenngas Siehe auch Anmerkung 1 und 2
Distickstoffmonoxid
2.5 Oxidansgas
Wasserstoff 5.0 Brenngas Störende Begleitstoffe verursachen
Synthetische Luft Standard Oxidansgas häufig Matrixeffekte.
Wasserstoff 5.0 Brenngas Diese sehr störanfällige Flamme wird
Argon Argon für
Spektrometrie
für leichtflüchtige Elemente verwendet.
Umgebungsluft Oxidansgas
Graphitrohr- ppb/ppq - Argon Argon für Inert-/Spülgas Der Nachteil des Stickstoffs ist die
technik Bereich Spektrometrie mögliche Nitrid- und Cyanidbildung
Stickstoff 5.0 Inert-/Spülgas sowie eine Reduzierung der Empfindlichkeit
Hydrid- und ppb/ppt - Argon Argon für Trägergas Zur Empfindlichkeitssteigerung ver-
Kaltdampf- Bereich Spektrometrie wendet man Edelmetallträger
technik Stickstoff 5.0 Trägergas zur Hg-Anreicherung
Anmerkung 1 Durch die Anwesenheit von Phosphin aus der Acetylenherstellung nimmt die blaue Acetylenflamme einen milchigen Farbton
an, der die photometrische Messung stört. Aus diesem Grund sollte speziell gereinigtes „Acetylen für Flammenphotometrie“
verwendet werden.
2 Mit sinkendem Flaschendruck steigt der Acetonanteil im Acetylen. Dies verursacht Meßfehler bei Elementen, deren Empfindlichkeit
stark von der Brenngas-/Oxidansgaszusammensetzung abhängt. Deshalb empfehlen Gerätehersteller die Acetylenflaschen
bei einem Restdruck von 6 - 7 bar zu wechseln.
Hochreine Betriebsgase und ein entsprechendes Gasversorgungssystem (siehe Kapitel „Gasversorgungssysteme“) sind neben einer exakten
Probenpräparation die wichtigsten Voraussetzungen für die störungsfreie und zuverlässige Analytik mit modernen Meßgeräten.
77

Gase in
Kleinbehältern
79

Gase in Kleinbehältern
In vielen Einsatzbereichen sind große Gasflaschen zu
unhandlich. Auch andere Gründe, wie geringer oder sporadischer
Gasebedarf, Sicherheitsüberlegungen, technische Voraussetzungen
usw. erfordern alternative Formen der Gasebereitstellung.
Mit dem Programm „Gase in Kleinbehältern“ bietet Linde
universelle Anwendungsmöglichkeiten überall dort, wo geringes
Behältergewicht oder kleinste Gasmengen gefragt sind.
Folgende Typen stehen zur Verfügung:
� Linde Kleinstahlflaschen
� Linde minican ® -Druckgasdosen
Sämtliche Standardfüllungen in Kleinbehältern sind aus
laufender Fertigung kurzfristig lieferbar. Der Versand erfolgt
zeitsparend und kostengünstig direkt ab Lieferwerk, soweit
erlaubt auch per Post (siehe Hinweise bei den jeweiligen
Behälterarten).
Die hier beschriebenen Behälter sind nicht zur Wiederverwendung
bestimmt. Für zurückgegebene Behälter und Verpackungen
erfolgt keine Vergütung.
Außerdem sind in diesem Kapitel aufgeführt:
� Linde Plastigas ® -Beutel
Hauptanwendungsgebiete sind die Entnahme von Gasproben
und das Herstellen von Prüfgasen beim Anwender.
Eine Lieferung von Gasen oder Gasgemischen in Plastigas ® -
Beuteln ist nicht vorgesehen.
Flaschenlager von Gasen in Kleinbehältern
81

Linde Kleinstahlflaschen
Linde Kleinstahlflaschen sind
Hochdruck-Stahlbehälter für Gase
hoher Reinheit. Sie werden als Einwegbehälter
eingesetzt. Die Flaschen
sind TÜV-geprüft und entsprechen
der Druckbehälterverordnung. Der
Prüfüberdruck von 300 bar ermöglicht
hohe Füllmengen. Die Gasentnahme
erfolgt über baumustergeprüfte
Ventile mit Seitenstutzengewinde
nach DIN 477.
Die Entsorgungskosten für
zurückgegebene Kleinstahlflaschen
werden in Rechnung gestellt. Der
Rücktransport darf aufgrund von
Transportvorschriften nur in der Originalverpackung
erfolgen.
Technische Daten
Volumen: 0,38 Liter
Leergewicht (mit Ventil) : 1,7 kg
Länge (mit Ventil): ca. 380 mm
Außendurchmesser: 50 mm
Postversand ist unzulässig.
Bei größerem Bedarf sind auch Sonderfüllungen
möglich.
82
Gasart Reinheit Chemisches Inhalt Bestell-
Zeichen (ca.) nummer
Ammoniak 3.8 NH 3 180 g 1 4940 001
Argon 5.3 Ar 80 l 1 4930 002
Bortrifluorid 1.6 BF 3 240 g 1 4940 004
Chlor 2.8 Cl 2 450 g 1 4940 013
Chlorethen (Vinylchlorid) 3.7 C 2H 3Cl 250 g 1 4940 048
Chlormethan (Methylchlorid) 2.8 CH 3Cl 270 g 1 4940 034
Chlorwasserstoff 2.8 HCl 250 g 1 4930 014
Dimethylether 3.0 C 2H 6O 200 g 1 4940 019
2,2-Dimethylpropan (Neopentan) 2.0 C 5H 12 160 g 1 4930 020
Distickstoffmonoxid 2.5 N 2O 280 g 1 4930 021
Ethan 3.5 C 2H 6 150 g 1 4930 022
Ethen (Ethylen) 3.5 C 2H 4 140 g 1 4930 023
Ethylenoxid 3.0 C 2H 4O 260 g 1 4940 026
Helium 5.3 He 70 l 1 4930 027
Helium-3 (Stabiles He-Isotop) * 3 He 1 – 10 l
Isobutan (i-Butan) 3.5 C 4H 10 160 g 1 4930 007
Kohlendioxid 4.5 CO 2 280 g 1 4930 028
Kohlenmonoxid 3.7 CO 50 l 1 4930 029
Methan 4.5 CH 4 70 l 1 4930 031
Neon 4.5 Ne 70 l 1 4930 035
Propan 3.5 C 3H 8 160 g 1 4930 037
Sauerstoff 4.5 O 2 76 l 1 4930 052
Schwefeldioxid 3.8 SO 2 400 g 1 4940 039
Schwefelhexafluorid 3.0 SF 6 390 g 1 4930 040
Stickstoff 5.3 N 2 72 l 1 4930 042
Stickstoffdioxid/Distickstofftetroxid 2.0 NO 2 (N 2O 4) 450 g 1 4940 043
Stickstoffmonoxid 2.5 NO 15 l 1 4930 064
Wasserstoff 5.3 H 2 65 l 1 4930 050
Xenon 4.0 Xe 18 l 1 4930 051
* Anreicherung ≥ 99,9 %
Qualitätskontrolle von Gasen
in Kleinstahlflaschen

Linde minican ® -
Druckgasdosen
Linde minican ® -Druckgasdosen
sind Einwegbehälter aus Aluminium.
Sie sind entsprechend der Druckbehälterverordnung
zugelassen.
Linde ist mit den minican ® -Druckgasdosen
am Wiederverwertungssystem
„Der grüne Punkt - Duales
System Deutschland“ beteiligt. Die
entleerten Dosen werden über dieses
Sammelsystem dem Recycling zugeführt.
Der Prüfüberdruck beträgt 18 bar.
Die Dosen sind mit einem selbstschließenden,
geschützt angebrachten
Ventil ausgerüstet, das für alle
Gasarten den gleichen Anschluß besitzt.
Zur Gasentnahme und -weiterleitung
dient ein eigenes, innerhalb
des minican ® -Systems universell verwendbares
Armaturenprogramm.
Technische Daten
Volumen: 1 Liter
Leergewicht: ca. 140 g
Länge einschl. Kappe: 270 mm
Außendurchmesser: 80 mm
Alle Gase in Druckgasdosen, mit
Ausnahme von Kohlenmonoxid,
können in Sendungen bis 10 Stück
per Post versandt werden.
Reingase
Gasart Reinheit Chemisches Inhalt Bestell-
Zeichen (ca.) nummer
Argon 5.0 Ar 12 l 1 4950 001
Butan (n-Butan) 2.5 C 4H 10 500 g 1 4950 004
Deuterium * D 2 12 l 1 4950 005
Distickstoffmonoxid 2.5 N 2O 21 g 1 4950 010
Ethan 2.5 C 2H 6 14 g 1 4950 011
Ethen (Ethylen) 2.8 C 2H 4 13 g 1 4950 012
Helium 5.0 He 12 l 1 4950 014
Isobutan (i-Butan) 2.5 C 4H 10 450 g 1 4950 003
Kohlendioxid 4.5 CO 2 21 g 1 4950 015
Kohlenmonoxid 3.7 CO 12 l 1 4950 029
Krypton 4.0 Kr 12 l 1 4950 016
Methan 3.5 CH 4 12 l 1 4950 017
Neon 4.5 Ne 12 l 1 4950 018
Sauerstoff 4.5 O 2 12 l 1 4950 019
Schwefelhexafluorid 3.0 SF 6 69 g 1 4950 020
Stickstoff 5.0 N 2 12 l 1 4950 021
Wasserstoff 5.0 H 2 12 l 1 4950 027
Xenon 4.0 Xe 12 l 1 4950 028
* Anreicherung ≥ 99,8 %
Gase in Kleinbehältern
83

Linde minican ® -
Druckgasdosen
Bedienung von Entnahme-Armaturen
für minican ®
Alle aufgeführten Gasegemische/
Prüfgase in Druckgasdosen können
per Post versandt werden.
84
Prüfgase/Gasgemische
Anwendung Standardgemische Bestellnummer
Raumluft- 30 ppm CO Rest Synth. Luft 1 4960 013
überwachung 300 ppm CO Rest Synth. Luft 1 4960 001
1 % CO Rest Synth. Luft 1 4960 002
1 % H2 Rest Synth. Luft 1 4960 006
1,6 % H2 Rest Synth. Luft 1 4960 405
0,88 % CH4 Rest Synth. Luft 1 4960 290
1 % CH4 Rest Synth. Luft 1 4960 011
1,76 % CH4 Rest Synth. Luft 1 4960 295
2,5 % CH4 Rest Synth. Luft 1 4960 012
0,5 % C3H8 Rest Synth. Luft 1 4960 004
0,5 % DIN-Propan Rest Synth. Luft 1 4960 009
1 % DIN-Propan Rest Synth. Luft 1 4960 010
20 % O2 (Synthetische Luft)
Rest N2 1 4960 019
Abgaskontrolle 15 % CO2, 0,3 % CO Rest N2 1 4960 021
4 % CO Rest N2 1 4960 024
8 % CO Rest N2 1 4960 022
Prüfgas C für AU 1,5 % CO, 11 % CO2, 600 ppm C3H8 Rest N2 1 4960 033
Prüfgas A für AU 3,5 % CO, 14 % CO2, 2000 ppm C3H8 Rest N2 1 4960 035
O2-Meßgeräte 1 % O2 Rest N2 1 4960 042
Gaschromato- je 10 ppm CH4, C2H6, C3H8, n-C4H10, i-C4H10 graphie Rest He
je 100 ppm CH4, C2H6, C3H8, n-C4H10, i-C4H10 1 4960 051
Rest He 1 4960 052
Unterricht 10 % H2 Rest N2 1 4960 071
Medizin 5,6 % CO2 Rest O2 1 4960 092
10 % CO2 Rest N2 1 4960 095
5 % CO2 Rest N2 1 4960 043
2 % CO2, 2 % O2 Rest N2 1 4960 096
5 % CO2, 12 % O2 Rest N2 1 4960 094
5 % CO2, 20,9 % O2 Rest N2 1 4960 100
5 % CO2, 65 % N2O Rest O2 1 4960 090
4 % CO2 Rest Synth. Luft 1 4960 098
Lichttechnik 25 % Ar Rest Ne 1 4960 003
Füllmenge je Dose 12 Liter.
Neben diesen Standardgemischen sind auf Anfrage auch Gemische in anderen
Zusammensetzungen lieferbar. Voraussetzung ist Mindestabnahme von 5 Dosen je
Gemisch in einer Sendung.

Armaturen für
Linde minican ® -Druckgasdosen
� Sprühdüse
u. a. zum Anblasen von offenen Meßvorrichtungen
Bestellnummer: 3 7610 001
� Spritzenadapter
zur Entnahme kleinster Gasmengen mit Hilfe von
druckfesten Spritzen oder Kanülen
Bestellnummer: 3 7610 004
� Druckminderer mit Dosierventil
zur Gasentnahme unter gleichbleibendem Überdruck von
500 mbar (fest eingestellt)
Bestellnummer: 3 7610 011
� Druckminderer wie �,
zusätzlich mit Vordruckmanometer
Bestellnummer: 3 7610 010
� Feinregelventil
evakuierbar, besonders geeignet für dosierte Entnahme
kleinster Gasmengen
Bestellnummer: 3 7610 012
� Feinregelventil wie �,
zusätzlich mit Manometer
Bestellnummer: 3 7610 013
� Klemmringverschraubung
für Glasrohr 6 mm Außendurchmesser; als Zusatzausrüstung
für das Feinregelventil, geeignet zum Anschluß an
Glasapparaturen
Bestellnummer: 3 7610 014
Gase in Kleinbehältern
�
�
�
�
�
�
�
85

Linde Plastigas ® -Beutel
Beispiele für Anwendungsgebiete:
Linde Plastigas ® -Beutel als Probenahmegefäß
Linde Plastigas ® -Beutel eignen sich hervorragend zur Entnahme,
Aufbewahrung und zum Transport von Gasproben
unter Atmosphärendruck. Vielfach wird z.B. davon Gebrauch
gemacht bei Abgasanalysen im Rahmen des Umweltschutzes
und bei der Überwachung von Arbeitsplatzkonzentrationen.
Zu den Vorteilen gegenüber herkömmlichen Probenahmegefäßen
(Glas- bzw. Metallgefäße) zählen u.a. der einfache Einsatz,
auch an schwer zugänglichen Stellen, die völlige Entleerbarkeit
und der unproblematische Transport der Beutel.
Linde Plastigas ® -Beutel als Lagerbehälter für Kleinteile
in definierten Gasatmosphären
Eine interessante Anwendung erfahren Linde Plastigas ® -
Beutel bei der Durchführung von Versuchen, in denen das
Verhalten von Kleinteilen bei der Lagerung in reaktiven Gasatmosphären
ermittelt werden soll. Dazu wird das betreffende
Objekt in einen Plastigas ® -Beutel eingeschweißt und dieser
anschließend mit dem gewünschten Gas oder Gasgemisch
gefüllt. Derartige Versuchsanordnungen können Kenntnisse
vermitteln, z. B. über Störkomponenten in Fertigungsprozessen
oder über Korrosionsvorgänge. Anhand analytischer Bestimmungen
der gasförmigen Reaktionskomponenten können
quantitative Aussagen in Abhängigkeit von der Expositionszeit
gemacht werden.
Linde Plastigas ® -Beutel
mit genauer Volumenangabe
(± 1 % rel.) für die Herstellung von Prüfgasen
Die Zweckmäßigkeit der Herstellung von Prüfgasen
durch direkte Mischung der Komponenten bei
nahezu Atmosphärendruck ist gegeben, wenn das
benötigte Gasgemisch bei erhöhtem Druck nicht
hergestellt werden kann (Kondensation) oder darf
(sicherheitstechnische Gründe), wenn aus Kostengründen
die Anfertigung einer größeren Prüfgasmenge
nicht erfolgen soll oder wenn für orientierende
Versuche höchste Genauigkeit des Prüfgases
zunächst nicht erforderlich ist.
86
Die nach der volumetrisch-statischen Methode in der Praxis
erreichbare Herstellgenauigkeit der Volumenkonzentration
der Beimengung liegt im Bereich von einigen ppm bis 1000
ppm bei ± 4 % rel., so daß in vielen Fällen auf Kontrollanalysen
verzichtet werden kann. Bedingt durch die Arbeitsweise
mit gasdichter Spritze lassen sich die Luftbestandteile N 2, O 2
und Ar im ppm-Bereich nicht mit der gleichen Herstellgenauigkeit
dosieren.
Es ist die Materialverträglichkeit der inneren Kunststoffschicht
(Polyethylen) mit Grundgas und Beimengung sicherzustellen.
Das Ausmaß einer eventuell stattfindenen Sorption von
Beimengung oder Grundgas an der inneren Beutelwandung
ist zu berücksichtigen.
Die Herstellung von Prüfgas nach der volumetrisch-statischen
Methode unter Verwendung von Kunststoffbeuteln wird
im Rahmen der VDI-Richtlinie 3490 „Messen von Gasen/Prüfgasen“
in Blatt 11 beschrieben.
Linde Plastigas ® -Beutel sind
� flexibel, jedoch nicht dehnbar
� gasdicht
� druckfest bis ca. 0,3 bar Überdruck
� temperaturfest bis ca. 50 °C
Aufbau:
� mehrfach-kunststoffkaschierte Aluminiumfolie
� Innenseite mit Polyethylen beschichtet
� Nähte thermoplastisch verschweißt

Gasentnahme/-befüllung über
� Septum mit Kanüle oder gasdichter Spritze
� Tülle mit Blasenschlauch
� Ventil mit Schlauchanschluß
Der benötigte Überdruck für die Gasentnahme wird durch
Zusammendrücken des Beutels erzeugt. Der „Blasenschlauch“
besitzt eine konisch geformte Verdickung („Blase“),
mit der ein gasdichter Sitz in der aufgeschnittenen Tülle
erreicht wird.
Verschließen der Beutel nach Gasentnahme/-befüllung:
Tülle umknicken und z.B. mit Büroklammer oder Klebeband
sichern.
Sämtliche Plastigas ® -Beutel werden im Postversand
geliefert.
Hinweis:
Bedingt durch das thermoplastische Verschweißen und die
Innenoberfläche Polyethylen ist nicht ganz auszuschließen,
daß der Innenraum der Beutel mit Kohlenwasserstoffspuren
verunreinigt ist. Sollen die Beutel für Proben mit Kohlenwasserstoffspuren
verwendet werden, so sind entweder vorher
Blindwerte zu bestimmen oder die Beutel intensiv mit Inertgas
zu spülen.
Analyse einer Gasprobe
Gase in Kleinbehältern
Plastigas ® -Beutel zur Probenahme
aus einem Lüftungsabzug
Ausführung Inhalt Stückzahl pro Zubehör Bestellca.
Liter Verpackungseinheit nummer
mit Tülle für Blasenschlauch 2,5 10 1 Blasenschlauch 3 7660 001
mit Tülle für Blasenschlauch 5,5 10 1 Blasenschlauch 3 7660 002
mit Tülle für Blasenschlauch 22 3 1 Blasenschlauch 3 7660 003
Blasenschlauch einzeln 3 7660 005
mit Ventil 10 3 3 7660 006
mit Ventil 27 2 3 7660 007
mit Ventil, volumenkalibriert 10 3 Arbeitsanleitung 3 7660 008
87