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Chemikalienfreie Wasserbestimmung dank easyH2

Dr. Kerstin Dreblow, Labortechnik

Der Wassergehalt von Substanzen spielt in den verschiedensten Branchen eine übergeordnete Rolle. Dabei sind Labore, für eine vor Ort Kontrolle von Rohmaterialien und Produkten, auf eine schnelle und zuverlässige Methode zur Wassergehaltsbestimmung angewiesen. Verzögerungen im Fertigungsprozess durch eine unzureichende Qualitätskontrolle bedeuten für den Hersteller hohe Kosten. Das Berghof easyH2O® liefert schnell, zuverlässig und reproduzierbare Ergebnisse und trägt somit zu einem effizienteren Produktionsablauf bei. Für den Betrieb werden keine toxischen oder speziellen Chemikalien, wie beispielsweise bei der Karl Fischer Titration, benötigt. Der Betreiber profitiert durch geringste Betriebs- und Entsorgungskosten.

Selektiver thermo-coloumetrischer Nachweis von Wasser

Abb 1: Schematischer Aufbau des Berghof easyH2

Das Berghof easyH2O® kombiniert die thermische Verdampfung von Wasser mit einem selektiven, elektrochemischen Wassersensor aus hygroskopischem Phosphorpentoxid (P2O5). Das Wasser wird in einem programmierbaren Ofen aus der Probe verdampft und mit einem Trägergasstrom (Umgebungsluft, Stickstoff, Argon) dem Sensor zugeführt (s. Abb.1). Dabei werden die transportierten Wassermoleküle vollständig vom hygroskopischen P2O5 absorbiert. Mittels Elektrolyse wird das Wasser in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt und anschließend über den Trägergasstrom aus dem System entfernt. Die Wassermenge ist der für die Elektrolyse benötigten elektrischen Ladungsmenge proportional und kann mit Hilfe des Faradayschen Gesetzes bestimmt werden. Bei der Messung handelt es sich somit um eine Absolutmessung, die ohne Kalibrierung mit einer Referenzsubstanz betrieben werden kann.

Ein weiterer Vorteil: der Sensor regeneriert sich selber, indem die P2O5-Schicht jeweils wieder zurück gebildet wird.

Wasserbestimmung im Spurenbereich

Das easyH2O® zeichnet sich durch eine hohe Nachweisstärke aus. Proben mit einem Wassergehalt von 1µg bis hin zu 5mg können bestimmt werden. Der hochsensitive P2O5-Sensor ermöglicht somit die Bestimmung von Materialwasser mit wenigen Milligramm Probeneinwaage. Neben Entwicklungslaboren, die aufgrund des Syntheseumsatzes nur geringe Probenmengen verwenden können, profitieren auch Labore, die teure Rohstoffe bei der Wareneingangskontrolle untersuchen.

Abb.2: easyH2

Flexibilität in der Probenwahl

Das Berghof easyH2O® ist für eine große Anzahl verschiedenster Proben geeignet, die sequenziell analysiert werden können. Dabei ist der Austausch des Sensors nicht notwendig. Während der Messung verbleibt die Probe im Ofenraum und kommt nicht mit dem P2O5-Sensor in Kontakt. Dadurch können Querkontaminationen, die das Ergebnis verfälschen können, ausgeschlossen werden.

Mit dem Berghof easyH2O® ist ein umweltfreundliches und zuverlässiges Gerät erhältlich, das in den verschiedenen Prozessphasen schnell und kostengünstig Ergebnisse liefert.

 

Tabelle: Wasserbestimmung in verschiedenen Proben.

Branche

Probenname

Wassergehalt
EasyH2O® (%)

Wassergehalt
Vergleichsmethoden

Pharma*

Lactose

Dextrose

Vitamin C Tabletten

5,2

8,0

2,3

5,2

8,2

2,9

Lebensmittel*

Stärke

Kaffee

Kaffeeweißer

10,6

3,7

3,1

10,7

4,1

3,9

Kosmetik*

Kosmetischer Rohstoff

Seife

Seife Rohmaterial

12,4

2,1

1,7

12,8

2,1

1,8

Materialkunde*

Polyester

Quartz Pulver

Gips

0,1

0,1

17,4

0,1

0,1

17,5

Petrochemie**

Teer

Heizöl

Rohteer

0,7

0,3

6,8

0,7

0,3

6,8

* Karl Fischer Titration

** Xyloldestillation

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