DE3729078C1 - Kolorimetrisches Gasmessgeraet fuer Chlorsilane - Google Patents
Kolorimetrisches Gasmessgeraet fuer ChlorsilaneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein kolorimetrisches
Gasmeßgerät mit einem der zu untersuchenden Luftprobe
zugänglichen porösen Substrat, das eine
Umwandlungszone enthält, welche eine nachzuweisende
Komponente in eine Substanz umwandelt, die in einer
Nachweiszone zu einer Verfärbung eines Indikators
führt.
Ein derartiges Prüfröhrchen ist aus der
DE-AS 28 55 648 bekanntgeworden.
Ein solches Prüfröhrchen ist zum quantitativen
Nachweis von NaOH- und/oder CaO-Aerosolen mit einer
Vorschicht aus einem mit Ammoniumchlorid imprägnierten
Trägermaterial ausgestattet, an der sich das Aerosol
abscheidet. Es entsteht ein leichtflüchtiges
Reaktionsprodukt, welches in einer nachfolgenden
Anzeigeschicht, die mit Säure und Bromphenolblau
imprägniert ist, nachgewiesen werden kann.
Chlorsilane finden in der Halbleitertechnik vermehrt
Anwendung, so daß ihr Nachweis mehr und mehr an
Bedeutung zunimmt. Es sind jedoch dafür keine einfach
handhabbaren und billig herzustellenden
Nachweissysteme, wie z. B. Prüfröhrchen, bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, ein Prüfröhrchen zum einfachen,
kostengünstigen quantitativen Nachweis von
Chlorsilanen zu schaffen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs.
Die aus der Umgebung in die Umwandlungszone
eindringenden Chlorsilane reagieren mit den auf der
Oberfläche des Silikagels befindlichen Silanolgruppen
unter Bildung von Silylethern und Chlorwasserstoff.
Der freiwerdende Chlorwasserstoff kann dann mit Hilfe
des auf dem Kieselgel imprägnierten Säureindikators
nachgewiesen werden. Als ein geeigneter Säureindikator
ist z. B. Bromphenolblau anzusehen.
Mit Hilfe eines derartigen Prüfröhrchens wird es
möglich, Chlorsilane auf einfache, zuverlässige und
kostengünstige Weise quantitativ nachzuweisen, indem
die Länge der Verfärbungszone des Säureindikators
gemessen wird.
In besonders einfacher Form können das Silikagel und
das imprägnierte Kieselgel miteinandesr vermischt als
eine poröse Füllung des Prüfröhrchens ausgebildet
sein. Der freigesetzte Chlorwasserstoff kann dann
unmittelbar mit dem Säureindikator reagieren, und es
kommt somit zu einer möglichst schnellen und
vollständigen Anzeige, da keine Adsorptionsverluste
auftreten. Dies wird in einer fortschreitenden
Verfärbungszone sichtbar.
In einer weiteren günstigen Ausführungsform kann die
Umwandlungszone als Vorschicht und die Nachweiszone
als nachgeschaltete Anzeigeschicht des Prüfröhrchens
ausgebildet sein. In gleicher Weise kann aber auch die
Umwandlungszone als ein Vorröhrchen und die
Nachweiszone als ein Anzeigeröhrchen ausgebildet sein,
wobei diese nach ihrer Öffnung in Strömungsverbindung
gebracht werden.
Bei Verwendung von Bandgeräten, welche ein
Indikatorband besitzen, das mit einem Säureindikator
imprägniert ist, kann die Umwandlungszone als Füllung
eines Vorröhrchens ausgebildet sein, durch welches die
Luftprobe auf das Indikatorband geführt wird.
Eine besonders einfache Gestaltung für eine
Umwandlungs- und eine Nachweiszone besteht darin, daß
für beide derselbe Silikagelträger eingesetzt wird,
der mit dem Säureindikator imprägniert ist. Die
Umwandlung von Chlorsilanen geschieht an der
Oberfläche des Silikagels. Die entstandene Säure kann
anschließend sofort mit dem Säureindikator reagieren.
Sollte die zu untersuchende Luftprobe in sich schon
Chlorwasserstoffe oder ähnliche, den Säureindikator
beeinflussende Gasbestandteile besitzen, kann der
Umwandlungszone ein Vorfilter aus einem
Quarzglasträger vorgelagert sein, der mit einem
schwerflüchtigen tertiären Amin beschichtet ist.
Dadurch werden alle in der Luftprobe enthaltenen
Chlorwasserstoffe von der Umwandlungszone abgehalten,
so daß eine Verfälschung des Meßergebnisses
ausgeschaltet werden kann. Ein geeignetes Amin hierzu
ist das Triethylendiamin, aber auch Tribenzylamin oder
Bipyridin können dazu verwendet werden.
Sowohl die Umwandlungszone als auch die Nachweiszone
können als körnige Füllung eines durchströmbaren
Prüfröhrchens oder auch eines Diffusionsröhrchens
ausgebildet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der
schematischen Zeichnung dargestellt und im folgenden
näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein durchströmbares Prüfröhrchen im
Schnitt,
Fig. 2 eine Zusammenstellung von einem
Vorröhrchen und einem Anzeigeröhrchen,
Fig. 3 ein Vorröhrchen zu einem Indikatorband.
Das in Fig. 1 dargestellte durchströmbare
Prüfröhrchen (1) besitzt an seinem einen, die
Luftprobe aufnehmenden geöffneten Ende (2) ein
Vorfilter (3), welches aus einem Quarzglasträger
besteht, der mit einem tertiären Amin beschichtet ist.
In Durchströmungsrichtung nachfolgend befindet sich
eine als Vorschicht (4) ausgebildete Umwandlungszone
aus Silikagel. Dieser folgt eine Nachweiszone als
Anzeigeschicht (5) aus einer mit einem Säureindikator
imprägnierten Kieselgelfüllung. Sowohl die Vorschicht
(4) als auch die Anzeigeschicht (5) sind einerseits
gegenüber den geöffneten Enden (2, 6) des
Prüfröhrchens (1) und andererseits gegenüber der
Vorschicht (4) mittels poröser Halterungen (7)
voneinander abgeteilt.
In Fig. 2 ist ein Vorröhrchen (8) mit der Vorschicht
(4) gefüllt und ein weiteres Nachweisröhrchen (9) mit
der Anzeigeschicht (5) versehen. Beide geöffneten
Röhrchen (8, 9) sind mit einem Schlauchstück (10) aus
Gummiwerkstoff miteinander verbunden, so daß die aus
dem Vorröhrchen (8) ausströmende Umwandlungssubstanz
in das nachgeschaltete Nachweisröhrchen (9)
übergeleitet wird.
In Fig. 3 ist das Vorröhrchen (8) auf ein
Indikatorband (11) eines nicht dargestellten
Bandgerätes zum kolorimetrischen Nachweis von
Schadstoffen gerichtet, wobei das Indikatorband (11)
als Nachweiszone mit dem Säureindikator imprägniert
ist.
Claims (9)
1. Kolorimetrisches Gasmeßgerät mit einem der zu
untersuchenden Luftprobe zugänglichen porösen
Substrat, das eine Umwandlungszone enthält, welche
eine nachzuweisende Komponente in eine Substanz
umwandelt, die in einer Nachweiszone zu einer
Verfärbung eines Indikators führt, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Nachweis von Chlorsilanen
die Umwandlungszone (4) aus Silikagel und die
Nachweiszone (5, 11) aus einem mit einem
Säureindikator imprägnierten Träger besteht.
2. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Silikagel und der
mit dem Säureindikator imprägnierte Träger
miteinander vermischt als poröse Füllung eines
Prüfröhrchens ausgebildet sind.
3. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungszone
als poröse Vorschicht (4) und die Nachweiszone als
nachgeschaltete poröse Anzeigeschicht (5) eines
Prüfröhrchens ausgebildet sind.
4. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungszone
als ein Vorröhrchen (8) und die Nachweiszone als
eigenes Anzeigeröhrchen (9) ausgebildet sind, die
nach Öffnung ihrer jeweiligen Enden durch ein
Verbindungsstück (10) in Strömungsverbindung
gebracht sind.
5. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungszone
als Füllung (4) eines Vorröhrchens (8) zu einem
Indikatorband (11) ausgebildet ist, welches als
Nachweiszone mit dem Säureindikator imprägniert
ist.
6. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Silikagel als
Träger für den Säureindikator vorgesehen ist.
7. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Säureindikator Bromphenolblau ist.
8. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umwandlungszone (4) ein Vorfilter (3) vorgelagert
ist, welches einen mit einem schwerflüchtigen
tertiären Amin beschichteten Quarzglasträger
enthält.
9. Kolorimetrisches Gasmeßgerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Amin
Triethylendiamin (1,4-Diazabicyclo (2,2,2)oktan)
ist.
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