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Einfache Demonstration der Gaschromato graphie im Unterricht Erwin Wiederholt Bergische Universität Wuppertal.

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Präsentation zum Thema: "Einfache Demonstration der Gaschromato graphie im Unterricht Erwin Wiederholt Bergische Universität Wuppertal."—  Präsentation transkript:

1 Einfache Demonstration der Gaschromato graphie im Unterricht Erwin Wiederholt Bergische Universität Wuppertal

2 Gliederung Fachliche Grundlagen der Gaschromatographie Erfahrungen mit Lehr-Gaschromatographen im Unterricht Das Trennprinzip Ein low-cost Gaschromatograph Analyse der Luft Trennbeispiele im Unterricht

3 Fachliche Grundlagen Unter Gaschromatographie versteht man eine physikalische Trennmethode für gasförmig vorliegende oder thermisch genügend stabile, verdampfbare Substanzgemische. Durch multiplikative Verteilung werden die einzelnen Gemischkomponenten zwischen einer mobilen gasförmigen (Trägergas) und einer stationären flüssigen oder festen Hilfsphase (Trennsäule) durch Adsorptions- oder Lösungsvorgänge aufgetrennt und anschließend detektiert. Gas-Flüssig-Chromatographie GLC Gas-Fest-Chromatographie GSC

4 Fließbild einer gaschromatographischen Anlage

5 Warum Gaschromatographie im Unterricht? 1.GC ist eine fachwissenschaftlich bedeutsame Methode. 2.Zeitgemäßer Unterricht erfordert entsprechende neuartige Erkenntnisse und Methoden. Unterrichtliche Voraussetzungen: Die Methode muss: für das Wissensgebiet exemplarisch sein, übliche schulchemische Probleme lösen können, experimentell demonstrierbar sein, ökonomisch machbar sein, ökologisch vertretbar sein. GC

6 Trennmodell

7 Wheatstone-Brückenschaltung Steckernetzteil U = 6 bis 12 V Lampen 4 x 24 V/20 mA Schaltdraht Befestigungsplatte Wheatstone Brückenschaltung

8 t/min Feuerzeuggas (WLD) Feuerzeuggas (FID) Chromatogramme von Feuerzeuggas

9 Fließbild des vereinfachten Janák-Gaschromatographen

10 Messparameter

11 Probe: Luft/Erdgas 2 mL, a: Integralkurve, b: Differentialkurve Integral/Differentialkurve

12 Einfluss der Trägergasgeschwindigkeit

13 Typ A Typ X/Y Molekularsiebe

14 Ca ++ -Bindung durch Ionenaustauscher Ionenaustauscher

15 0123 t / min Luft

16 min Chromatogramme von 0.7, 0.8, 0.9 mL N 2 und 1.0 mL Luft Chromatogramme von N 2

17 Massenanteile

18 t / min Luft Atemluft

19 t / min Luft Stickluft

20 t / min Chromatogramm eines Erdgases Erdgas

21 Pyrolyseapparatur

22 t / min Pyrolysegas aus PE Pyrolysegas

23 Biogas-Entwickler

24 Chromatogramme von Biogas nach 2 bzw. 7 Tagen Biogas

25 Einstufen-Demonstrations-Modell zur Frontalanalyse Einstufen Demonstrationsmodell

26 min Sauerstoffangereicherte, stickstoffangereicherte und Normalluft DWA


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