Stoffdatenbank 

Ein bewährter Ansatz zur Bestimmung der molaren Masse einer Verbindung besteht darin, diese mit der Masse von Luft (28,96 g/mol) zu vergleichen. Die molare Masse einer Verbindung wird berechnet, indem die Summe der molaren Massen der einzelnen Elemente gebildet wird und mit ihren Stöchiometrie-Koeffizienten multipliziert wird. Die relative Atommasse der einzelnen Elemente kann im Periodensystem unter dem ausgeschriebenen Namen des Elements gefunden werden.

• Suchen Sie in der Stoffdatenbank nach der Molmasse.

Beispiel:

• Suche nach Schwefelwasserstoff in der Stoffdatenbank (Das Wort Stoffdatenbank mit diesem Hyperlink versehen: https://gestis.dguv.de/search)
• Suche nach der Molmasse von Schwefelwasserstoff
• Diese entspricht 34,08 g/mol
• Vergleich der Molmasse mit der Molmasse von Sauerstoff
• 34,08 g/mol (Schwefelwasserstoff) > 32,00 g/mol (Luft)
• Schwefelwasserstoff ist schwerer als Luft

Es gibt eine begrenzte Anzahl von Gasen, die leichter als Luft sind, was bedeutet, dass ihr Molekulargewicht weniger als 28,836 g/mol beträgt. Insgesamt gibt es 11 solcher Gase, von denen 7 Gase brennbar sind.

Gase leichter als Luft:

Leichtgase wie z.B. Methan vermischen sich schnell mit Luft und steigen nach oben. Daher sollten Messungen in der freien Atmosphäre in der unmittelbaren Nähe des Lecks durchgeführt werden. Ansonsten sind die Messergebnisse nicht 100 % aussagekräftig. In Behältern hingegen kommt es zu einer Konzentrationserhöhung in den höher gelegenen Bereichen.

Schwere Gase wie z.B. Kohlenstoffdioxid verhalten sich hingegen am Boden ähnlich wie Flüssigkeiten. Sie umströmen Hindernisse oder bleiben daran haften und vermischen sich nur geringfügig mit der Umgebungsluft. Sie haben eine größere Reichweite. Daher ist es beim Messen von schweren Gasen, sinnvoll Messungen am Boden im Bereich der Strömung durchzuführen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Bestimmung geeigneter Messpunkte nicht nur von der molaren Masse und den physikalischen Eigenschaften der Gefahrstoffe abhängt. Folgende weitere Faktoren müssen berücksichtigt werden:

• Art und Form des Behälters oder des engen Raums
• Temperatur: Wenn Gase erhitzt werden, z.B. durch stundenlanges Sonnenlicht auf einen Tank, bewegen sich die Moleküle schneller, was auch die Geschwindigkeit der Diffusion (Vermischung mit der Umgebungsluft) erhöht.
• Belüftung: Luftströmungen verändern die Positionierung und Konzentration von Gaswolken. Es ist auch wichtig zu beachten, dass der Behälter, in dem gearbeitet wird, nicht immer vollständig von den Pipelines abgetrennt werden kann. In diesem Fall muss geklärt werden, ob Gas nachströmen kann.

Praxisbeispiel: Bei der Detektion von Methan in einem Behälter sollte man nicht überrascht sein, wenn es später zu Problemen kommt, wenn die Probe am Boden des Behälters entnommen wird. Methan ist ein leichtes Gas, das sich schnell mit der Umgebungsluft vermischt, und eine Methanwolke steigt tendenziell nach oben. Die Gaskonzentration am Boden des Behälters gibt daher nur wenig Aufschluss über die Explosionsgefahr der Atmosphäre. Wenn jedoch Schwefelwasserstoff in einem Tank vermutet wird, ist eine Probe aus dem oberen Bereich des Behälters nicht aussagekräftig, da H2S mit einer molaren Masse von 34 g/mol deutlich schwerer als Luft (28,96 g/mol) ist und daher zum Boden sinkt. Beide Beispiele zeigen, dass das Messen an der falschen Stelle im schlimmsten Fall tödliche Folgen haben kann.

1. Gerätetest mit Blick auf Akkulaufzeit und Anzeige
2. Funktionstest
3. Frischluftjustage
4. Dichtigkeitsprüfung des gesamten Systems inklusive Schlauch und Funktionsprüfung der Pumpe

Der normale Sauerstoffgehalt in der Luft beträgt 20,9 Volumenprozent. Erst wenn dieser Wert unter 17 Prozent fällt, wird es für den Menschen gefährlich. Warum ist es beim Freimessen bereits besorgniserregend, wenn der Sauerstoffgehalt minimal auf 20,5 Prozent reduziert ist?

• Selbst bei einem geringfügig reduzierten Sauerstoffgehalt können in der Atmosphäre bereits gefährliche Konzentrationen explosionsgefährlicher oder gesundheitsschädlicher Stoffe auftreten.
• Die Luft besteht hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff im Verhältnis von etwa vier zu eins. Wenn ein anderes inertes Gas in diese Mischung freigesetzt wird, verringert sich nicht nur der Sauerstoffanteil, sondern auch der Stickstoffanteil um das Vierfache durch Verdrängung. Wenn zum Beispiel 10 Volumenprozent Helium freigesetzt werden, sinkt der Sauerstoffgehalt um 2 Volumenprozent und der Stickstoffgehalt um 8 Volumenprozent.

Was bedeutet das konkret an einem Beispiel:

Angenommen, ein Gasdetektor misst in einem Behälter einen Sauerstoffgehalt von 20,5 Volumenprozent. Das fremde Gas hat dann nicht nur 0,4 Volumenprozent Sauerstoff verdrängt, sondern auch 1,6 Volumenprozent Stickstoff – insgesamt sind also 2,0 Volumenprozent des unerwünschten Stoffs in der Atmosphäre vorhanden. Das entspricht umgerechnet 20.000 ppm (parts per million) – bei den meisten Gefahrstoffen ist das eine tödliche Konzentration.

Faustregel: 5 Volumenprozent Fremdgase den Sauerstoffgehalt in einem geschlossenen Raum um 1 Volumenprozent verringern. Ein Volumenprozent einer Konzentration entspricht 10.000 ppm.

Beachten: Es ist zwingend zu beachten, dass der Sauerstoffwert allein nicht aussagekräftig ist und ein Sauerstoffgehalt von 20,9 Prozent nicht bedeutet, dass keine Gefahrstoffe in der Luft vorhanden sind!

Volumenprozent (Vol.-%):

Der Begriff Volumenprozent (Abkürzung % Vol., Vol.-%) bezieht sich auf den Anteil einer Substanz in einem Gemisch in Bezug auf das Volumen. Es stellt eine Messgröße dar, die sich vom massebezogenen Anteil (Massenanteil) unterscheidet, wenn die Dichte der Substanz von der des Gemischs abweicht. Dies bedeutet, dass die Konzentration eines Stoffes im Verhältnis zum Gesamtvolumen angegeben wird und nicht unbedingt mit dem massenbezogenen Anteil übereinstimmt, wenn die Dichten unterschiedlich sind.

parts per million (ppm):

Stell dir vor, du hast eine Flasche mit Luft und darin ist ein besonderer Stoff enthalten, von dem wir wissen, dass er gefährlich sein kann, wenn wir zu viel davon einatmen. Um herauszufinden, wie viel von diesem Stoff in der Luft ist, können wir ppm verwenden. Ppm bedeutet „parts per million“ und zeigt an, wie viele Teile des gefährlichen Stoffs in einer Million Teilen Luft enthalten sind.

Wie der Name schon sagt, ist „parts per million“ eine Messgröße, die angibt, wie viele Teile einer Substanz von einer Million Teilen eines Gemischs vorhanden sind.

parts per billion (ppb):

Ppb ist ebenso wie ppm eine Messgröße. Der Unterschied besteht darin, dass PPM angibt, wie viele Teile einer Substanz von einer Million Teilen des Gemischs vorhanden sind, während PPB angibt, wie viele Teile einer Substanz von einer Milliarde Teilen des Gemischs vorhanden sind. Mit anderen Worten, PPB ist eine noch kleinere Maßeinheit als PPM und gibt eine geringere Konzentration an.

Umrechnungsformel:

1 Vol.-% = 10.000 ppm = 10.000.000 ppb

Um von Volumenprozent in ppm umzurechnen, multipliziert man den Wert mit 10.000. Das bedeutet, dass 1 Volumenprozent einer Konzentration 10.000 ppm entspricht.

Um von Volumenprozent in ppb umzurechnen, multipliziert man den Wert mit 10.000.000. Das bedeutet, dass 1 Volumenprozent einer Konzentration 10.000.000 ppb entspricht.

Beispiel:

Angenommen, wir haben eine Konzentration von 0,5 Vol.-% eines toxischen Gases. Um dies in ppm umzurechnen, multiplizieren wir den Wert mit 10.000. Das ergibt 5.000 ppm. Für ppb würden wir den Wert mit 10.000.000 multiplizieren, was 5.000.000 ppb ergibt.

Wie lange man einen Schlauch bei der Probenahme spülen muss, bis man mit der Messung beginnen kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Es ist wichtig zu beachten, dass die genaue Spülzeit je nach Art der Messung unterschiedlich sein kann. Bei der Berechnung sollten neben den Eigenschaften der Gase auch Faktoren wie Absorption und Diffusion in die Schlauchwand berücksichtigt werden. Die Art des Schlauchmaterials spielt ebenfalls eine Rolle, da beispielsweise Viton chemisch widerstandsfähiger als vulkanisierter Kautschuk ist, eine geringere Haftung an der Schlauchwand aufweist und beständig gegenüber Lösungsmitteln ist.

Faustregel 1:

• für jeden Meter Schlauch 3 Minuten Spülzeit plus 30 Sekunden hinzufügen sollte.

Faustregel 2:

• für jeden 10 Meter Schlauch 5 Minuten Spülzeit an jedem Messpunkt zu verwenden.

Ähnlich wie bei Atemschutzgeräten lautet die klare Regel: Nein, auf keinen Fall! Obwohl es möglich sein könnte, dass Ihr Gaswarngerät auch mit einem Schlauch eines anderen Herstellers funktioniert, gibt es keine rechtliche Gewährleistung dafür, falls es zu Fehlfunktionen oder einem Zwischenfall kommt. Gasdetektoren erhalten ihre Zulassung nur in Verbindung mit spezifizierten Zubehörteilen, die in der sogenannten Konformitätserklärung (im technischen Handbuch) festgelegt sind.

• Datum, Uhrzeit oder Zeitraum der Freimessung
• Bezeichnung des Raums oder Behälters, der freigemessen wurde
• Angabe des spezifischen Messpunkts, falls mehrere vorhanden sind
• Aufgezeichnete Gefahrstoffe und ihre Konzentrationen
• Verantwortlichkeiten, wie der Name der freimessenden Person und des Ausführenden
• Liste der verwendeten Geräte für die Freimessung, um eine eindeutige Zuordnung zu ermöglichen.

Ja – die gibt es. Mit Dräger CSE Connect führen Sie ein automatisches Freimess-Protokoll.

Ex-Zonen sind bestimmte Bereiche, die speziell gekennzeichnet sind, weil dort die Gefahr einer Explosion oder Staubexplosion besteht. In diesen Zonen können konzentrierte Mengen entzündbarer Gase oder Stäube auftreten. Es gibt verschiedene Ex-Zonen, die je nach Art und Grad der Gefährdung unterschieden werden.

Bereiche sind nur dann explosionsgefährdet, wenn die Konzentration brennbarer Gase, Nebel oder Dämpfe in der Luft innerhalb bestimmter Grenzwerte liegt, die als Zündgrenzen bezeichnet werden. Für Staubgemische gilt, dass sie nur dann explosionsfähig sind, wenn es sich um sehr feine Partikel brennbarer Materialien wie Mehl oder Kohle handelt.

Wenn das Gasmessgerät und Zubehör auch für den Einsatz in Ex-Bereichen zur Freimessung verwendet werden soll, ist die Zulassungsstufe ein zusätzliches Kriterium von Bedeutung. Es ist wünschenswert, dass die Pumpe und das Warngerät in jeder Zone eingesetzt werden können. Insbesondere bei Freimessungen ist die Gaskonzentration im zu überprüfenden Bereich nicht bekannt. Daher bieten Geräte und Pumpen mit einer Zulassung für Ex-Zone 0 die höchstmögliche Sicherheit.