Physikalisch-Chemische Gassensoren

Zusammenfassung

Brennbare Gase wie z. B. Erdgas, Flüssiggas, Wasserstoff oder auch Kohlenmonoxid lassen sich mit dem sogenannten Wärmetönungsverfahren bzw. kalorimetrisches Verfahren bestimmen. Dieser Sensortyp zeichnet sich durch eine hohe Selektivität zu brennbaren Gasen aus.

Bereits vor über 100 Jahren war diese Methode schon zum Nachweis von Methan im Grubengas bekannt. 1877 veröffentliche J. Coquillion seine Untersuchungsergebnisse zur Verbrennung von Methangas an glühendem Platin. In Abb. 4.1 ist eine Apparatur aus dieser Zeit dargestellt, die als Karburometer bezeichnet wird. Die Gasprobe (z. B. Grubengas aus einem Bergwerk) befindet sich in einem Glaskolben (links im Bild) und wird über einen Hahn an die Apparatur angekoppelt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird der Platindraht im Verbrennungsgefäß B bis zur Rotglut erhitzt und das Methan aus der Probe verbrennt vollständig. Das freigesetzte Kohlendioxid wird anschließend durch Kalilauge gebunden, die sich im Absorptionsgefäß D befindet. Der Gasaustausch in der Apparatur wird durch Heben und Senken der Niveauflasche F erreicht ($\to$ Pumpwirkung). Durch den Volumenverlust steigt der Pegel in dem Messrohr an und kann dann in die gewünschte Gaskonzentration umgerechnet werden. Das Gefäß C dient als hydraulischen Abschluss der Apparatur.