Methode: Gase auffangen und aufbewahren

--> [g]

m_g_1.htm 03.09.2012

 

 

Gas auffangen und bewahren

Gase sind als Stoffe erst im 17. Jahrhundert richtig wahrgenommen worden. Das liegt daran, dass sich Gase zum Beispiel als Luft überall befinden. Sie haben keine feste Form und kein festes Volumen, sind in der Regel farblos. Gase verteilen sich spontan im Raum gleichmäßig und sind alle vollständig miteinander mischbar. Die Kombination dieser Eigenschaften machen spezielle Techniken notwendig, um Gase isoliert aufzubewahren. Hierfür sind im Laufe der Zeit mehrere Geräte entwickelt worden.

Die Technik der Handhabung von Gasen begann mit der Entdeckung von Otto von Guericke mit der Erfindung der Luftpumpe. Bildmaterial zu den Experimenten mit Luft

Eine der hier vorgestellen Methoden, ein Gas aufzufangen und aufzubewahren, leitet sich ab von der "Luftpumpe", wie sie von Otto von Guericke erfunden wurde. Im chemischen Sprachgebrauch wird das Gerät "Kolbenprober" genannt. Je nach chemischer Eigenschaft des aufzufangenden Gases und den Reaktionsbedingungen benutzt man heutzutage Kolbenprober aus Glas, Edelstahl und Kunststoff (Polypropylen).

Daneben gibt es noch andere Gefäße, um Gase aufzufangen oder zu speichern: z.B. pneumatische Wanne , Gasbeutel, Gasometer oder Druckgasdosen und Druckgasflaschen.

Häufig werden in einer Apparatur Gase hergestellt und gespeichert. Der Gasentwickler nach "Kipp" ist eine spezielle Apparatur zur gleichzeitigen, kontinuierlichen Entwicklung, Speicherung und Lagerung eines Gases durch Reaktion eines Feststoffes mit einer Flüssigkeit.

 

Apparaturen


1. Auffangen und Aufbewahren eines Gases

Zur Speicherung von Gasen dient ein Kolbenprober. Damit können Gase auch mit Druck oder Sog bewegt werden.

Bild 2a72: Kolbenprober

--> [g]

Apparaturteile

A Kolbenproberansatz
B Zylinder
C Kolben
A,B,C Kolbenprober, bestehend aus Kolben (innen) und Zylinder (außen).

Stoffe

1 Gas

Der Kolben (C) ist gasdicht im Zylinder (B) eingepasst. Es ist möglich, einen Unterdruck nahe am Vakuum oder bis zu ca. 2 Atmosphären Druck zu erzeugen. Um dem Kolbenprober in chemischen Apparaturen einsetzen zu können, ist ein Glasrohr mit LUER-LOCK-Kupplung angesetzt.

Zum Absperren kann eine spezielle LUER-LOCK-Verschlusskappe verwendet werden.

Der Kolbenprober kann auch mit einem Dreiwegehahn abgeschlossen werden.

Bild 1b: Kolbenprober mit Dreiwegehahn

--> [g]


Apparaturteile

A Kolbenproberansatz
B Zylinder
C Kolben
D Kunststoff-Dreiwegehahn
A,B,C,D Kolbenprober mit Dreiwegehahn

Stoffe

1 Gas

 

Bild 2a: Apparatur zur Auffangen eines Gases über einer Sperrflüssigkeit

Pneumatische Wanne;

--> [g]

 

Apparaturteile

A Gaseinleitungsrohr
B Flüssigkeitswanne
C Auffanggefäß
D Reserve-Auffanggefäß
E Stativwinkel

Stoffe

1 Sperrflüssigkeit
2 Gas

Aufbau nach Bild 2a

Zunächst werden die Auffanggefäße vollständig mit der Sperrflüssigkeit, in der Regel Wasser, gefüllt.

Ein Auffanggefäß wird über die Austrittsöffnung des Gaseinleitungsrohres geführt. Dabei muss die Öffnung in der Sperrflüssigkeit bleiben, damit keine Luft eindringen kann.

Das Gas wird mit leichtem Überdruck durch das Gaseinleitungsrohr in das Auffanggefäß gedrückt.

Das mit Gas gefüllte Auffanggefäß wird noch innerhalb der pneumatischen Wanne verschlossen und kann aus der pneumatischen Wanne genommen werden.

Anmerkung:

Das Auffangen von Gasen in einer pneumatischen Wanne ist nur mit Gasen möglich, die nicht mit der Sperrflüssigkeit reagieren und in der Sperrflüssigkeit weitgehend unlöslich sind. Am gebräuchlichsten als Sperrflüssigkeit ist Wasser. Die Löslichkeit von Gasen in Wasser kann durch Zusatz von Salzen verändert werden. Früher und heute noch in besonderen Fällen werden Metallschmelzen, z.B. Quecksilber (giftig!), benutzt.

 

Bild 2b: Apparatur zur Auffangen eines Gases über einer Sperrflüssigkeit

Pneumatische Wanne mit Kolbenprober-Zylinder;

--> [g]

 

Apparaturteile

A Gaseinleitungsrohr
B Flüssigkeitswanne
C Kolbenprober-Zylinder
D Dreiwegehahn
E Stativwinkel

Stoffe

1 Sperrflüssigkeit
2 Gas

Aufbau nach Bild 2b:

Zunächst wird der Kolbenprober-Zylinder (C) vollständig mit der Sperrflüssigkeit(1) gefüllt, in der Regel ist das Wasser. Dazu kann ein weiterer Kolbenprober (nicht gezeichnet!) am Dreiwegehahn angeschlossen werden und mit dem Dreiwegehahn (D) mit dem Kolbenprober-Zylinder (C) verbunden. Danach wird der Dreiwegehahn zum Absperren in die gezeichnete Stellung gebracht.

Ein Auffanggefäß wird über die Austrittsöffnung des Gaseinleitungsrohres geführt. Dabei muss die Öffnung in der Sperrflüssigkeit bleiben, damit keine Luft eindringen kann.

Das Gas wird mit leichtem Überdruck durch das Gaseinleitungsrohr in das Auffanggefäß gedrückt.

Das mit Gas gefüllte Auffanggefäß wird noch innerhalb der pneumatischen Wanne verschlossen und kann aus der pneumatischen Wanne genommen werden.

Anmerkung:

Das Auffangen von Gasen in einer pneumatischen Wanne ist nur mit Gasen möglich, die nicht mit der Sperrflüssigkeit reagieren und in der Sperrflüssigkeit weitgehend unlöslich sind. Am gebräuchlichsten als Sperrflüssigkeit ist Wasser. Die Löslichkeit von Gasen in Wasser kann durch Zusatz von Salzen verändert werden.

Früher und auch heute noch werden in besonderen Fällen Metallschmelzen, z.B. Quecksilber (giftig!) oder Zinn (reagiert mit Luftsauerstoff!), benutzt.

 

zur Zeit ohne Skizze

Bild : Wasserstrahlpumpe

--> g -->

 

Apparaturteile

A
B
C
D

Stoffe

1 Wasser
2 Gas

 

 

zur Zeit ohne Skizze

Bild : Ölpumpe

--> g -->

 

Apparaturteile

A
B
C
D

Stoffe

1 Gas

 

 

Literatur:

Otto von Guericke; wikipedia ; Kupferstich (wikipedia ) aus der Originalveröffentlichung (lat.) university strasbourg

Pneumatische Wanne; wikipedia

Gasentwickler nach Kipp; wikipedia

Copyright 2005-2015 HMTC Halbmikrotechnik Chemie GmbH; www.halbmikrotechnik.de