Der AK LowCost Gaschromatograf - Allgemeine Funktionsbeschreibung






a) Gasversorgung


Der AK bevorzugt Luft als Trägergas, das einfach mit Hilfe einer Aquarienpumpe bereitgestellt wird.
Die Gasversorgung kann aber auch wie bei den professionellen Geräten am einfachsten aus Druckflaschen erfolgt. Je nach Trennaufgabe können Wasserstoff, Helium, Stickstoff, und Pressluft eingesetzt werden.

b) Trennsäule(n)


In der Literatur werden Glasrohre und Rückflusskühler vorgeschlagen. Günstiger erscheint es uns, der Idee von Prof.
Wiederholt zu folgen und Kunststoffrohre aus PA mit einem Innendurchmesser von 4 mm und einer Wandstärke von 1mm einzusetzen.
Die Standardsäulenlänge beträgt 120 cm.
Je nach Trennproblem kann man die Säulen kürzen oder auch zwei Säulen über Siliconschlauch aneinander befestigen. Diese Säule ist mit einem Siliconöl, welches auf Kieselgur aufgebracht ist, gefüllt.

Die Verbindungen zwischen den einzelnen Funktionsgruppen können durch Silicon- oder Vakuum - (Gummi) - Schläuche hergestellt werden; einfach und bequem sind preiswerte PA- Druck- Patent- Verschraubungen als T- Stücke. Ein T- Stück dient zur Aufnahme des Septums als Einspritzmöglichkeit, ein anderes zur Aufnahme des Sensors.. Man sticht die Septen passender Größe mit einem Korkbohrer aus einer Siliconmatte.

SäuleFüllung und Anwendung


Nr. 1

Weiße Kabelbinder
(Standard) OV101, 20 % auf Chromosorb WHP 80 -100 msh, 1,20 m
Trennungen von Feuerzeug-Gas etc.

Nr. 2

Gelbe Kabelbinder
OV101,  5 % auf Chromosorb WHP 80 -100 msh, 0,60 m
Für etwas höhere Alkane, kleine halogenierte KW und für schnelle "Sichtung"

Nr. 3

Rote Kabelbinder
Kieselgel 60 ohne Belegung, 0,80 m
Trennungen von Wasserstoff, Methan, Ethan, Ethen, Ethin

Nr. 4

Schwarzer Kabelbinder
Chromosorb 102 60-80 msh, 1,00 m
Trennungen von Wasserstoff, Methan, Kohlendioxid (Erdgas, Biogas)

Nr. 5

Kügelchen (neu: Grüne Kabelbinder)
(Achtung: Um die Säulenfüllung besser regenierieren zu können, wurden ab 2002 die Kugelgröße von 2 mm auf 0,5 mm herabgesetzt.)
Molekularsieb (Zeolith), 1,20 m ( Neue Säulenlänge: 0,27 m)
Trennungen von Sauerstoff, Stickstoff (Luft)



c) Detektor(en)


1. Birnchen - WLD

Hier werden in den professionellen Gaschromatographen häufig sehr teure (400 - 600 €) Filamente aus Platin eingesetzt In unserer Praxis haben sich die zunächst in USA ,dann von Prof. Wegmann und Prof. Wiederholt eingesetzten Glühbirnchen mit abgesprengtem Glaskörper bewährt als WLD bzw. Sensor auf der Basis von Wärmeleitung. Hierzu lässt man durch das Birnchen (6V, 55 mA, Fassung: E 5,5) einen konstanten Strom von 50 mA fließen und misst den Spannungsabfall, der durch die vorbeiströmenden Gase verändert wird. Um eine Spannung anzuzeigen, die der "Nulllinie" entspricht, wird noch eine von Hand regelbare negative Spannung hinzu addiert.
Das Birnchen selber wird vor dem "Knacken" des Glaskolbens in eine in dem T- Stück (siehe oben) eingeklebte Fassung geschraubt.

2. Taguchi GasSensor z.B. Fa. Figaro

Als zweiter Sensor wird eine modifizierte Zinndioxid-Pille eingesetzt, wie sie aus Alkoholdetektoren bekannt ist.
Dieser Sensor ist viel empfindlicher als der Birnchen WLD.
Er erfasst nur oxidierbare Gase

Nachteilig sind die Regerenationsphase und der Memory -Effekt. Er kann nur bedingt quantitativ eingesetzt werden.

d) Elektroniken für die Detektoren


Mittlerweile gibt es schon 6 Versionen der zugehörigen Messelektronik:


Ostern 2019 - Passend zum Digitalpakt: Hardware + Inhalte für den Chemieunterricht

In ganz vielen Schulen soll es inzwischen Computer/Laptops und Internet geben. Der Einsatz dieser Medien in der Chemie ist aber eher bescheiden.
Seit vielen Jahren entwickelt und erprobt ein lockerer Zusammenschluss von Chemielehrern, der Arbeitskreis Kappenberg (AK), die digitale Messwerterfassung im Chemieunterricht. Alleine im letzten Jahrzehnt haben sich über 1000 All-Chem-Misst II bei den Chemieexperimenten bestens bewährt.
Aus Mangel an geeigneten Medien wurde dazu der Teacher's Helper (TH) als digitale Lösung für den Chemieunterricht konzipiert. Der TH baut ein eigenes kleines WLAN im Chemie- oder Klassenraum auf. Mit seiner Hilfe können Lehrer und Schüler Übungen, (Kamera-)Bilder, Hausaufgaben und auch die Messwerte des All-Chem-Misst II teilen.
Damit hat der AK Vorgaben, wie sie im Digitalpakt vorgesehen sind, für den Chemieunterricht größtenteils schon seit Jahren erfüllt.

Veröffentlicht in ak-startseite-news

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