DE3729078C1 - Kolorimetrisches Gasmessgeraet fuer Chlorsilane - Google Patents

Kolorimetrisches Gasmessgeraet fuer Chlorsilane

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DE3729078C1
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Wolfgang Dr Baether
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Draegerwerk AG and Co KGaA
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    • G01N31/22Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
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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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US07/239,382 US4917863A (en) 1987-09-01 1988-09-01 Colorimetric gas measuring device for chlorosilanes
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