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  • 08. September 2011

    Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich

    Bei der Gravimetrie handelt es sich um quantitative Analyseverfahren. Die Messung der Stoffmengen beruht hierbei auf der Bestimmung der Masse, der sogenannten Auswaage. Unterschieden wird bei der Gravimetrie nochmals zwischen sogenannten Fällungsanalysen, der Thermogravimetrie sowie der Elektrogravimetrie.

    Gravimetrie Waage Cubis MSA der Fa. Sartorius

    Die Ultramikrowaage Cubis MSA von Sartorius ist geeignet für Gravimetrie-Analysen (Foto: Sartorius AG)

    Gravimetrie – Einsatz innerhalb der Restschmutzanalyse

    Die Gravimetrie nimmt in der Restschmutzanalyse einen im wahren Wortsinn gewichtigen Stellenwert ein. Zum Einsatz kommt die Gravimetrie in Hinblick auf Partikelmessungen. Das Verfahren ermöglicht die Messung der Schwere im Sinne des Gewichts der Partikel und wird besonders in Hinblick auf Emissionskontrollen genutzt. Dabei stehen Messungen von Feinstaub im Mittelpunkt.

    Gravimetrie – unterschiedliche Messverfahren

    Bei der Gravimetrie innerhalb von Feinstaubmessungen -und Analysen kommt es auf präziseste Messungen an, die eine Ablesbarkeit bis zu 0,1 µg (Mikrogramm) garantierten. Dabei können unterschiedliche Verfahren angewendet werden.

    Zur gleichzeitigen Bestimmung von Masse, Dichte und Temperatur eignen sich beispielsweise Analysen mittels Coriolis-Massen-Durchflussgerät oder aber Untersuchungen mittels Wheatstone-Brücken-Massendurchflussgerät.

    Gravimetrie – Restfette und Öle im Visier

    Ebenfalls zum Einsatz kommt Gravimetrie hinsichtlich umfangreicher Untersuchungen von löslichen Restfetten und Ölen. Diese Stoffe sind unter anderem bei Bauteilen vorzufinden. Die speziellen Analysen hierzu werden gravimetrisch oder mikroskopisch durchgeführt.

    Solche Analysen finden vor allem in den Automobil- und Kraftstoffbranchen statt und werden auch in der Kühlsystem-Branche angewandt. Denn manche Produktionsteile enthalten an ihren Oberflächen ölige Substanzen, die schließlich zu deutlichen Beeinträchtigungen der Produkte führen können.

    Gravimetrie – präzise Wägung für aussagekräftige Ergebnissen

    Spezial-Laboratorien wie etwa CleanControlling, haben sich auf Restschmutzanalysen spezialisiert und führen Untersuchungen mittels Gravimetrie professionell durch. Dabei wird die Partikelfracht des zu prüfenden Objekts durch Massenzuwachs eines Analysefilters bestimmt.

    Dieses Verfahren wird auch als Differenzwägung bezeichnet. Ein Analysefilter wird hierzu sowohl vor, als auch nach der Filtration der Analyseflüssigkeit mittels einer empfindlichen Analysewaage gewogen. Im Analyse-Labor von CleanControllig wird für solche Präzisions-Wägungen eine spezielle Sartorius-Analysewaage eingesetzt, die mit einer Genauigkeit von 0,01 mg sowie einer automatischen Kalibrierung arbeitet.

    Gravimetrie Waage Sartorius Cubis

    Gravimetrie Waage Cubis der Fa. Sartorius (Foto: Sartorius AG)

     

    Insbesondere kommen in solchen Sepzial-Labors auch folgende Analysen und Ansätze innerhalb der Gravimetrie zur Durchführung:

    • Bewertung der Analysefilter in Hinblick auf ihre Gewichtszunahme, die durch die aufgespürten Partikel verursacht wird.
    • Bestimmung der Partikelfracht des Prüfobjekts – auch Restschmutz genannt – mittels Differenzwägung. Dabei wird der Massenzuwachs des Analysefilters bestimmt. Dies wird auch als Differenzwägung bezeichnet. Dabei kommt ein Analysefilter zum Einsatz, der jeweils vor und nach der Filtration der Analyseflüssigkeit mittels einer speziellen und sehr empfindlichen Analysewaage gewogen wird.
    • Einsatz z.B. einer hochmodernen Sartorius-Waage. Die Waage bietet eine Genauigkeit von 0,01 mg und kalibriert automatisch. Die Genauigkeit der Waage erfordert zusätzlich den Einsatz eines speziellen Wäge-Tischs. Nur so lässt sich die Präzision der Waage auch tatsächlich gewährleisten.
    • Die Gravimetrie liefert generell die Gesamtmasse der Partikelfracht – also des Restschmutzes. Keine Aussage lässt sich jedoch über die Größenverteilung der Partikel auf dem Analysefilter machen.
    • Von besoderer Bedeutung ist eine sorgfältige Trocknung und Präparation des jeweiligen Analysefilters im Trockenofen, die zur präzisen Wägung führt. Eine anschließende Rückkühlung im Exsikkator ist dabei unbedingt erforderlich. Dies liegt an den innerhalb des Exsikkators befindlichen Indikationstrockenperlen. Diese verhindern, dass beim Abkühlen spezieller Analysefilter auf Raumtemperatur möglicherweise Luftfeuchtigkeit vom Filter aufgenommen wird.

     

    Weiterführende Themen:

    Verfahren zur Partikelmessung


    Verfasst von Ursula Pidun

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    Veröffentlicht in Messtechnik

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