Wissenschaftliche Definition von Reinheitsgraden
Die Kernqualität von hochreinem Stickstoff liegt in seinem Reinheitswert, der normalerweise durch N Neunen dargestellt wird. . 99.999 % Stickstoff bedeutet, dass die Verunreinigungen 10 Einheiten pro Million Einheiten nicht überschreiten. Anwendungen in Laborqualität erfordern möglicherweise eine Reinheit von 99,9999 %, während 99,99 % für industrielle Schutzgase ausreichend sind. Eine erhöhte Reinheit geht mit exponentiell steigenden Produktionskosten einher.
Die Entwicklung von Produktionsprozessen
Moderne Aufbereitungstechnologien nutzen hauptsächlich zwei Ansätze: kryogene Trennung und Druckwechseladsorption (PSA). Bei der kryogenen Zerlegung wird Luft bei -196 Grad verflüssigt und dann fraktioniert, wodurch eine extrem hohe Reinheit erreicht wird. PSA nutzt Molekularsiebe zur selektiven Adsorption bei Raumtemperatur und eignet sich daher besser für Anwendungen im kleinen bis mittleren Maßstab. In bestimmten Bereichen beginnen neue Membrantrenntechnologien aufzutauchen.
Praktische Methoden zur Qualitätsüberprüfung
Die Gaschromatographie ist der Goldstandard zur Bestimmung der Stickstoffreinheit mit einer Genauigkeit von 0,1 ppm. Für einfachere Szenarien kann ein Sauerstoffanalysator in Verbindung mit einem Taupunktmessgerät verwendet werden. Besonderes Augenmerk muss auf den Behandlungsprozess der Innenwand des Zylinders während des Transports und der Lagerung gelegt werden, da unsachgemäße Behälter zu Feuchtigkeit und Metallionenverunreinigungen führen können.