Filtracja Gazów z Pieca Laboratoryjnego: Metody i Wyposażenie

Szczegóły: Opublikowano: 30. March 2026

Zapewniamy kompleksowe wyposażenie laboratoriów badawczych, powszechnie wykorzystywane w codziennej pracy laboratoriów w całej Polsce. Od 1999 roku jako spółka cywilna „Megan”, a po przekształceniu w 2022 roku, jako Labo24 Sp., poświęciliśmy się dostarczaniu najwyższej jakości szkła laboratoryjnego, plastików i sprzętu, przyczyniając się do naszego dynamicznego rozwoju i ustanowienia się jako silna marka w branży.

Wychodząc naprzeciw wyszukanym wymaganiom naszych klientów, rozszerzyliśmy naszą ofertę o szereg grup produktowych materiałów zużywalnych jak i o nowoczesny sprzęt i urządzenia laboratoryjne. Rozpoczęliśmy współpracę z wiodącymi światowymi producentami takimi jak: Haier Biomedical, DLAB, RWD Life Science, Metro®, Avidity®, Asecos®, IKA, Giorgio Bormac, Hydrolab, KGW - ISOTHERM, Kinematica, Labcon®, Effimed i wielu innych.

Analiza Składu Gazu Ziemnego Metodą Chromatografii Gazowej

Gaz ziemny to jeden z głównych surowców energetycznych, który pod względem chemicznym nie jest substancją o jednorodnym składzie. W rzeczywistości jest to złożona mieszanina węglowodorów i gazów niepalnych, a zawartość poszczególnych składowych w bezpośredni sposób determinuje wartość opałową, gęstość oraz charakterystykę spalania gazu ziemnego.

W tym artykule omawiamy najważniejszą metodę analityczną stosowaną do analizy składu gazu ziemnego, czyli chromatografię gazową (GC). Metoda chromatograficzna jako fizykochemiczna technika badawcza w chemii analitycznej jest wykorzystywana do rozdzielania składników złożonych mieszanin w celu określenia procentowego składu chemicznego na podstawie nawet bardzo niewielkiej objętości analitu.

Chromatografia gazowa (GC, od ang. Gas Chromatography) to technika separacyjna, w której fazą ruchomą jest gaz - najczęściej wykorzystuje się do tego celu hel, azot lub wodór. W obu przypadkach metoda chromatograficzna polega na przepuszczaniu analitu w fazie ruchomej przez kolumnę wypełnioną fazą stacjonarną.

Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej

Wszystkie komponenty próbki rozdzielają się w kolumnie ze względu na różne powinowactwo do fazy stacjonarnej i szybkość przemieszczania się z gazem nośnym. Z uwagi na fakt, że gaz ziemny stanowi pod względem chemicznym mieszaninę wielu różnych gazów o różnej relacji procentowej wobec siebie (zależnie od miejsca wydobycia), zawartość poszczególnych składowych nie jest stała.

Niezależnie jednak od tego, głównym składnikiem zawsze jest metan, którego udział w gazie ziemnym przekracza 90%. Co w tym kontekście istotne, gaz ziemny wykorzystywany jako źródło energii (paliwo) lub w procesach technologicznych, musi spełniać ściśle określone parametry jakościowe i ilościowe, zgodnie z obowiązującymi międzynarodowymi regulacjami normatywnymi.

Proces Pomiaru Gazu Ziemnego w Chromatografie

Pomiar gazu ziemnego w chromatografie polega na wprowadzeniu próbki do kolumny, wewnątrz której składniki analitu (metan, etan, propan, azot, dwutlenek węgla itp.) oddziałują z fazą stacjonarną. Te cząsteczki, które oddziałują z nią słabiej, są szybciej „porywane” przez strumień gazu nośnego i wędrują przez kolumnę z większą prędkością.

Elementy chromatografu gazowego:

kolumna chromatograficzna, w której zachodzi separacja, może mieć różną konstrukcję.
detektor, odpowiedzialny za rejestrację każdego związku opuszczającego kolumnę. Stosuje się różne typy detektorów, np. TCD i FID.
kalibracja - przed rozpoczęciem pomiarów chromatograf kalibruje się przy użyciu certyfikowanych mieszanin gazowych o dokładnie znanym składzie, dzięki czemu uzyskuje się punkt odniesienia przy identyfikacji poszczególnych składników analizowanej mieszaniny.
detekcja - każdy składnik próbki wywołuje w detektorze sygnał elektryczny, który jest monitorowany.

W sektorze gazowniczym pomiar gazu ziemnego jest procesem wielowymiarowym, który nie ogranicza się wyłącznie do kontroli przepływu i ciśnienia. W zastosowaniach przemysłowych i energetycznych przebiegających z wykorzystaniem gazu ziemnego fundamentalne znaczenie ma jakość przesyłanego medium, czyli dokładny skład chemiczny gazu, ponieważ to właśnie od niego zależy m.in. ilość energii możliwej do wytworzenia z każdego metra sześciennego gazu czy bezpieczeństwo i stabilność procesu spalania.

Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów

Wyposażenie Laboratoriów do Filtracji Gazów

Zaprojektowanie pracowni laboratoryjnej wymaga precyzji i rozwagi. Od tego, w jaki sprzęt laboratoryjny zainwestujemy będą zależały wyniki badań, analiz oraz testów. Specjalistyczne wyposażenie powinno pasować do specyfiki wykonywanych zleceń - inny sprzęt znajdzie się w miejscu, w którym laboranci pracują nad syntezą związków chemicznych, a jeszcze inny będzie przeznaczony dla pracowni „pod specjalnym nadzorem”.

Do podstawowego wyposażenia pracowni różnego typu zalicza się natomiast pompy próżniowe. Pozwalają one na wytworzenie ciśnienia niższego niż atmosferyczne, co jest koniecznością w przypadku wielu procesów zachodzących w laboratoriach. Poprzez wytworzenie warunków podobnych do próżni, pompy pełnią ważną rolę w trakcie filtracji i destylacji rozpuszczalników oraz kwasów, przygotowywania próbek czy osuszania.

Odporne chemicznie pompy próżniowe odprowadzają opary gazów i zapewniają bezpieczne warunki pracy nawet wówczas, kiedy praca polega na użyciu agresywnych rozpuszczalników i kwasów. Sprzęt tego typu może także z powodzeniem wspierać pracę innych laboratoryjnych urządzeń.

Istnieje wiele rodzajów pomp próżniowych, zaś najpopularniejszym sposobem na rozróżnienie ich jest ich podział na sposób działania. W tej kategorii wyróżniamy przyrządy: objętościowe, strumieniowe, jonowo-sorpcyjne, jonowo magnetyczne, molekularne, kondensacyjne, adsorpcyjne i jonowe.

Urządzenia do usuwania gazów zobaczymy m.in. w pracowniach biologicznych, mikrobiologicznych, farmaceutycznych oraz tych, które zajmują się badaniem produktów żywnościowych czy przemysłowych.

Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru

Planując specjalistyczne wyposażenie laboratoriów wiele zakładów decyduje się również na zakup urządzeń do pomiarów. W części pracowni, np. petrochemicznych spotkamy kalorymetry. Urządzenia te dzielą się na niewybuchowe oraz wybuchowe z wbudowaną bomba, a dzięki ich użyciu możliwe będzie wyznaczenie ciepła spalania czy ustalenie wartości opałowej różnych substancji.

Bez względu na to, jakie wyposażenie znajduje się w pracowni badawczej, aparatura musi spełniać najwyższe standardy. Jest to jeden z warunków koniecznych do tego, żeby otrzymać prawidłowe wyniki analiz.

Piec Laboratoryjny i Jego Elementy

Dzięki bogatej ofercie standardowych sterowników zaspokajamy najczęściej występujące potrzeby klientów. Sterownik dopasowany do określonego modelu pieca niezawodnie reguluje temperaturę pieca. Standardowe sterowniki są projektowane i produkowane przez grupę Nabertherm.

Elementy pieca laboratoryjnego:

Płaszcz nierdzewny, zapewnia długą żywotność pieca.
Elementy grzejne z drutu umieszczone w ceramicznych płytach grzejnych. Spirale są dzięki temu zabezpieczone przed działaniem substancji agresywnych, które mogą się wydzielać z wsadu.
Wykonanie odporne na korozję, atrakcyjny wygląd, wysokiej jakości materiały izolacyjne (niskie zużycie prądu, możliwość szybkiego osiągania zadanej temperatury).
Łatwa obsługa, niska waga, umożliwiająca ustawienie pieca w miejscu najkorzystniejszym z punktu widzenia użytkownika, ułatwiającym dostęp do komory w celu załadowania wsadu.

Grawimetryczne Analizatory Sorpcji Linseis

Linseis oferuje szeroką gamę grawimetrycznych analizatorów sorpcji (GSA). Zintegrowane rozwiązanie oferuje możliwość niezależnej, programowej kontroli ciśnienia, temperatury i dozowania gazu. Oferujemy dwa różne mechanizmy równoważące, mechanicznie połączoną mikrowagę pasmową oraz wagę z zawieszeniem magnetycznym, oferującą unikalny, hermetycznie zamknięty reaktor do wysoce reaktywnych gazów.

Dostępna jest szeroka gama reaktorów od -196°C do 2400°C i ultrawysokiej próżni do 300 barów. Opcjonalna głowica pomiarowa TG-DSC do termograwimetrii - różnicowej kalorymetrii skaningowej umożliwia jednoczesne określenie zmiany masy i reakcji kalorycznych w jednym cyklu.

Linseis oferuje najszerszą gamę analizatorów sorpcji do wielu zastosowań, takich jak: Chemisorpcja/fizysorpcja (UHV do 1000 bar), Izotermy adsorpcji (analiza powierzchni BET), Pomiary TPD, TPO, TPR (-196 do 1800°C), Entalpie sorpcji (jednoczesny czujnik TG/DSC), Analiza gazu in-situ (FTIR, Raman, ELIF), Zawieszana waga magnetyczna do pomiaru w atmosferze korozyjnej, Sorpcja grawimetryczna.

Adsorpcja lub desorpcja różnych gazów przez materiały, takie jak katalizatory lub struktury porowate, jest jednym ze specjalnych, ale bardzo często zadawanych zastosowań w termowagach. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa sposoby monitorowania adsorpcji i desorpcji: sorpcja objętościowa, w której do komory próbki wprowadzana jest określona ilość gazu, a informacja o tym dostarcza zmiana ciśnienia, oraz sorpcja grawimetryczna, w której zmiana masy próbki jest monitorowana analizowane.

W naszej serii termowag wykorzystujemy konfigurację sorpcji grawimetrycznej, która jest możliwa dzięki naszym celom bilansowym o wysokiej rozdzielczości, które mogą monitorować bardzo małe zmiany masy w szerokim zakresie ciśnień. Dzięki temu analizator grawimetryczny może precyzyjnie analizować zachowanie adsorpcji i desorpcji różnych materiałów w zakresie temperatur od -196°C do 2400°C i zakresie ciśnienia od 0,01 mbar do 300 bar.

Zalety Sorpcji Grawimetrycznej

Sorpcja grawimetryczna ma wiele zalet: W przypadku zastosowania systemu pomiarowego DSC istnieje również możliwość wykrycia entalpii sorpcji podczas pomiaru, co może dostarczyć bardzo interesujących informacji na temat procesu adsorpcji.

Kolejną kwestią jest elastyczność systemów pomiarowych i objętości próbek, które mogą wynosić kilka miligramów lub nawet kilka gramów przy użyciu różnych uchwytów na próbki. Grawimetryczna sorpcja par jest łatwiejszą, szybszą i bardziej elastyczną metodą uzyskania informacji o adsorpcji gazów, nawet jeśli nie można jeszcze osiągnąć dokładności sorpcji objętościowej.

Obszary Zastosowań

Analiza sorpcji gazu
Entalpie sorpcji (jednoczesny czujnik TG/DSC)
Oznaczanie gęstości
Magazynowanie gazu
Zeolity
Katalizatory
Analiza gazu in-situ (FTIR, Raman, ELIF)
Analiza kinetyczna
Środowiska korozyjne - waga magnetyczna
Izotermy adsorpcji (analiza powierzchni BET)
Pomiary TPD, TPO, TPR (-196 do 1800°C)

Specyfikacja Analizatorów Sorpcji Linseis

Poniżej przedstawiono specyfikacje wybranych modeli analizatorów sorpcji Linseis:

Model	GSA L81	GSA L87	GSA L84
Zakres temperatury	-100°C do 200°C	-170°C do 1250/1400/1600/1800°C	RT do 1100°C i maks. 150 bar RT do 1400/1800°C i maks. 50 bar
Masa próbki	do 5/25/35 g (większa masa próbki na zapytanie)	2/15g (większa masa próbki na zapytanie)	2/15/100g
Rozdzielczość	0.025 / 0.1 μg	0.1 μg	0.1/0.5/10 µg
Próżnia	do 10E-5 mbar		10E-4 mbar
Ciśnienie	do 5/10 bar	maks. 150 bar, 300 bar na zapytanie
Czujniki	TG TG - DTA	DSC	DSC
Materiał czujnika	E/K/S/B	E, K, S, C	E, K, S, C
Atmosfera		Obojętna, redukująca, utleniająca, próżnia	Obojętna, utleniająca**, redukująca, próżnia

*Specyfikacja zależy od wybranej konfiguracji

**niedostępna w przypadku korzystania z pieca grafitowego

Oprogramowanie do Analizy Termoanalitycznej LINSEIS

Wszystkie przyrządy termoanalityczne LINSEIS są sterowane z poziomu komputera. Poszczególne moduły oprogramowania działają wyłącznie w systemach operacyjnych Microsoft® Windows®. Kompletne oprogramowanie składa się z 3 modułów: kontrola temperatury, gromadzenie danych i analizy danych.

32-bitowe oprogramowanie zawiera wszystkie niezbędne funkcje do przygotowania, wykonania i oceny pomiaru STA. Dzięki naszym specjalistom i ekspertom ds. zastosowań firmie LINSEIS udało się opracować kompleksowe, łatwe w zrozumieniu, przyjazne dla użytkownika oprogramowanie aplikacyjne.

Funkcje TG:

Zmiana masy w % i mg
Kontrola tempa utraty masy
Ocena ubytku masy
Ocena masy pozostałości

Cechy ogólne:

Program umożliwiający edycję tekstu
Bezpieczeństwo danych w przypadku awarii zasilania
Zabezpieczenie przed uszkodzeniem termopary
Powtarzanie pomiarów przy minimalnym liczbie parametrów do wprowadzenia
Ocena prądu pomiarowego
Możliwość porównywania do 32 krzywych jednocześnie
Przechowywanie i eksport analiz
Eksport i import danych do formatu ASCII
Eksport danych do formatu MS Excel
Analiza dla wielu metod (DSC TG, TMA, DIL itp.)
Funkcja powiększania
Obliczanie 1. i 2. pochodnej
Programowalna kontrola przepływu gazu
Pakiet oprogramowania do oceny statystycznej
Nieograniczone skalowanie wykresów

Przykładowe Zastosowanie: Chemidesorpcja Amoniaku z Powierzchni Katalizatora Zeolitowego

Rozmieszczenie i względna siła miejsc kwasowych w zeolitach są ważnymi wskaźnikami jego właściwości katalitycznych. Kwasowość zeolitów można dokładnie zmierzyć za pomocą programowanej temperaturowo desorpcji (TPD) zasady z powierzchni zeolitu. Grawimetryczne analizatory sorpcji Linseis są użytecznymi narzędziami do charakteryzowania profili TPD, TPO lub TPR.

Poniższy rysunek przedstawia chemidesorpcję amoniaku z powierzchni katalizatora zeolitowego. Słabo związane cząsteczki amoniaku ulegają desorpcji w temperaturze od 100 do 250°C. W temperaturze od 260 do 500 °C silnie związany amoniak ulega desorpcji. Ilości desorbowanego amoniaku można zmierzyć ilościowo, tzn.

Analizator Elementarny NDA 702 Dumas

Analizator elementarny NDA 702 Dumas to najlepsze rozwiązanie dla laboratoriów o dużej przepustowości, które poszukują szybkiego i bezpiecznego analizatora z możliwością wyboru między helem a argonem jako gazem nośnym.

Analizator jest obsługiwany przez oprogramowanie DUMASoftTM i generuje wyniki N/białka w ciągu zaledwie 3 do 4 minut, całkowicie bez nadzoru i z obsługą chmury. NDA 702 jest znacznie szybszy, łatwiejszy i bezpieczniejszy niż tradycyjny system Kjeldahla. NDA 702 to bezpieczny analizator, który nie wymaga agresywnych chemikaliów ani czasochłonnych etapów analizy, wystarczy przygotować próbkę i odejść!

Uniwersalność i Wydajność

Za pomocą NDA 702 możesz załadować różne matryce próbek stałych, półstałych i ciekłych, w tym samym czasie. Analizator elementarny NDA 702 jest zaprojektowany do pracy 24/7, 365 dni w roku z szybką i łatwą rutynową konserwacją.

Elektroniczny autosampler jest dostarczany z dyskiem 30-pozycyjnym i może być rozbudowany, aby pomieścić do 117 próbek. Najniższy LOD na rynku 0,001 mgN z helem i RSD poniżej 0,5% (EDTA) zapewniają wysoką precyzję wyników i doskonałą powtarzalność.

NDA 702 analizuje próbki do 1 g i zmniejsza koszty operacyjne dzięki inżynierii VELP i oryginalnym materiałom eksploatacyjnym o wydłużonej żywotności. Kontroluj stan instrumentu w oknie głównym, jednym rzutem oka.

Oprogramowanie DUMASoftTM

Konfigurowanie analizy jest niezwykle proste. Baza danych i wykres w czasie rzeczywistym są łatwo dostępne, a dzięki połączeniu z wagą przygotowanie testu jest jeszcze szybsze.

DUMASoftTM zawiera obszerną bibliotekę wstępnie zainstalowanych metod, obsługę wielojęzyczną i funkcje raportowania z eksportem do formatów .csv, LIMS i xls.

Twórz i zarządzaj krzywymi kalibracji, przypisuj nazwy i zawsze bądź gotowy do użycia najbardziej odpowiedniej. Uruchom cały test szczelności i wybierz, czy chcesz go uruchomić na całym obwodzie, czy tylko w wybranych strefach, na przykład po wymianie materiału eksploatacyjnego.

Oprogramowanie NDA 702 można uaktualnić o opcjonalny pakiet 21 CFR część 11 dla laboratoriów przemysłu farmaceutycznego, kosmetycznego i spożywczego, które muszą być zgodne z przepisami FDA.

Łączność z Chmurą VELP Ermes

NDA 702 łącząc się z platformą w chmurze VELP Ermes, usprawnia rutynowe operacje, oferując monitorowanie w czasie rzeczywistym analizatora pierwiastków z dowolnego miejsca i o każdej porze.

Zaprojektowany do bezproblemowej, ciągłej pracy z całkowicie zautomatyzowanymi procesami, VELP Ermes umożliwia zarządzanie wieloma instrumentami, materiałami eksploatacyjnymi i przepływami pracy, znacznie skracając czas diagnostyki.

Możesz sprawdzić historyczne zapisy działań instrumentu i uzyskać cenne informacje dotyczące rozwiązywania problemów, a także udzielić dostępu naszym ekspertom w celu uzyskania terminowej i zdalnej pomocy technicznej i analitycznej. Zapewnia to najwyższy poziom usług przy jednoczesnym zachowaniu maksymalnego bezpieczeństwa i ochrony danych.

Natychmiastowe powiadomienia i alerty stale informują Cię o stanie Twoich analiz. Dzięki możliwościom zdalnego przerywania analizy zyskujesz pełną kontrolę nad swoimi procesami, zapewniając maksymalne bezpieczeństwo.

Uzyskaj dostęp do bazy danych swojego instrumentu za pośrednictwem bezpiecznej platformy VELP Ermes i współpracuj z kolegami, aby bezproblemowo tworzyć i udostępniać raporty z komputera, smartfona lub tabletu.

Dane Techniczne NDA 702

Metoda analizy: Oznaczanie azotu metodą Dumasa (spalanie)
Detektor: TCD (detektor przewodnictwa cieplnego)
Typ autosamplera: elektroniczny
Pojemność autosamplera: do 4 dysków po 30 pozycji każdy (razem max 117 próbek)
Zakres detekcji N: ppm do 200 mg abs. (lub 100 %)
Powtarzalność (RSD): < 0,5% dla standardów EDTA (9.57%N)
Odzyskiwanie: > 99,5%
Temperatura spalania: 1100 °C / 2012 °F
Czas analizy: 3-4 min
Waga próbki: do 1g
Oficjalne normy: ISO 16634; ISO 14891; AOCS Ba 4e-93, AOAC 992.23; AACC 46-30; ICC 167, ASBC Barley 7C; AOCS Ba 4f-00; AOAC 992.15; ASBC AOAC 997.09; OIV-MA-AS323-02A; AOAC 990.03; AOAC 993.13; ISO 13878; EN 16168, etc.
Gaz nośny: Hel lub Argon (klasa 5.0)
Gaz spalania: Tlen (klasa 5.0)
Interfejs: USB, RS232
Łączność: Platforma Ermes Cloud przez Wi-Fi lub sieć LAN podłączona do komputera
Wymiary SxWxG: 655x510x410 mm (wys. 690 mm z autosamplerem)
Waga: 54 kg
Zgodność z 21 CFR part 11: tak, po rozszerzeniu oprogramowania

Wyposażenie Standardowe

Analizator elementarny NDA 702 jest dostarczany ze wszystkimi niezbędnymi częściami do wykonania 1000* analiz (w tym katalizatory, miedź, wełna kwarcowa, odczynniki i uszczelki).

A00000193 Zestaw startowy
40003234 Autosampler z dyskiem
40001604 Oprogramowanie DUMASoftTM
40001693 Kabel USB do komputera, 5 m
10003926 Kabel RS232 do wagi

Ponadto zawiera chemikalia i drobne materiały eksploatacyjne zapasowe do konserwacji. Opis marki VELP - włoski producent aparatury analitycznej i wyposażenia laboratoryjnego. Znany z urządzeń do analizy chemicznej (aparaty Kjeldahla do oznaczania azotu) oraz mieszadeł magnetycznych, wytrząsarek i innych urządzeń usprawniających prace laboratoryjne.

tags: #filtracja #gazów #z #pieca #laboratoryjnego #metody