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Als tiefkalte flüssige Gase gelten Gase, deren flüssiger Zustand durch Kühlung, Verdampfung oder Wärmedämmung bei einer Temperatur aufrechterhalten wird, die unter der Temperatur der Umgebung liegt. (Definition technischer Regeln)
Einige Hersteller bzw. der IGV neigen dazu, hierzu Beispielhafte Temperaturen anzugeben. Beim IGV (Industriegaseverband) geht man von folgender Definition aus:
"Ein Gas oder eine Flüssigkeit befindet sich in
tiefkaltem (oder cryogenem) Zustand, wenn deren
Temperatur deutlich unter z. B. -50° C liegt."
Deutlich eindeutiger ist jedoch die Definition aus den technischen Regeln, da keine unklaren Umschreibungen wie "deutlich unter" oder "z.B." Verwendung finden.
In Verbindung mit tiefkalten flüssigen Gasen werden im Segment der Industriegase oft folgende Gase genannt.
Industriegas / Eigenschaft | Argon | Helium | Kohlendioxid | Sauerstoff | Stickstoff | Wasserstoff |
Chemisches Symbol | Ar | He | CO2 | O2 | N2 | H2 |
Siedetemperatur bei 1,01325 Bar | -185,9 °C | -268,9 °C | -78,9 °C * | -182,9 °C | -195,8 °C | -252,8 °C |
Aus 1 l Flüssigkeit entstehen so viel liter Gas, 1 bar, 15°C | 835 l | 749 l | 541** | 853 l | 691 l | 842 l |
*Sublimatinstemperatur bei 0,981 bar, **Gasmenge pro Kg
Gas | Ar | He | CO2 | O2 | N2 | H2 |
Ts | -185,9 °C | -268,9 °C | -78,9 °C * | -182,9 °C | -195,8 °C | -252,8 °C |
V | 835 l | 749 l | 541** | 853 l | 691 l | 842 l |
*Sublimatinstemperatur bei 0,981 bar, **Gasmenge pro Kg
Ts : Siedetemperatur bei 1,01325 Bar
V : Aus 1 l Flüssigkeit entstehen so viel liter Gas, 1 bar, 15°C
Ar : Argon
He : Helium
CO2 : Kohlendioxid
O2 : Sauerstoff
N2 : Stickstoff
H2 : Wasserstoff
In geringen Mengen kommen auch flüssige Luft und Neon zum Einsatz.
Für verschiedene Gase können Sie entsprechende Stoffdaten unserem Excel Gaseschieber entnehmen, den Sie kostenlos downloaden können.
Online können Sie Stoffwerte für die unterschiedlichsten Gase auch unter Stoffwerte von Gasen aufrufen.
Bei den in der Tabelle aufgeführten Gasen ist grundsätzlich zu beachten, dass deren leichte Verdampfbarkeit mit hieraus resultierendem hohen Gasaufkommen Berücksichtigung in der Handhabung finden muss. Weiterhin hat die tiefe Temperatur einen starken Einfluss auf die direkte Umgebung.
Die chemischen Eigenschaften der verflüssigten tiefkalten Gase unterscheiden sich jedoch nicht gegenüber den gleichen Gasen in verdampftem Zustand.
Sowohl die tiefen Temperaturen, wie auch der Vedampfungsneigung sind im Umgang entsprechend Rechnung zu tragen:
Die oben aufgeführte Tabelle zeigt Volumenänderungen beim Verdampfen von tiefkalten verflüssigten Gasen von 541 bis zum 853 fachen des ursprünglichen Volumens.
Je nach Gas, ergeben sich hieraus entsprechende Gefahrenpotentiale im Bezug auf
Sauerstoffmangel, Sauerstoffanreicherung, Explosive Atmosphären.
In geschlossenen Räumen oder Behältnissen kommen noch entsprechende Druckanstiege hinzu.
Eigenschaft u. Hinweise / Industriegas |
Eigenschaften der Gase in verdampftem Zustand |
Argon, Ar | Farb- und Geruchlos, schwerer als Luft, verdrängt Luft, Erstickend. nicht brennbar, Edelgas. |
Helium, He | Farb- und Geruchlos, sehr viel leichter als Luft, verdrängt Luft, Erstickend, nicht brennbar, Edelgas. |
Kohlendioxid, CO2 | Farb- und Geruchlos, schwerer als Luft, verdrängt Luft, Erstickend, nicht bernnbar. |
Sauerstoff, O2 | Farb- und Geruchlos, minimal schwerer als Luft, brandfördernd. |
Stickstoff, N2 | Farb- und Geruchlos, minimal leichter als Luft, verdrängt Luft, Erstickend, nicht brennbar, sehr reaktinsträge. |
Wasserstoff, H2 | Farb- und Geruchlos, sehr viel leichter als Luft, verdrängt Luft, Erstickend, kann mit brandfördernden Stoffen heftig reagieren, brennbar, neigt zur Selbstentzündung bei hohen strömungsgeschwindigkeiten, Flamme ist fast nicht sichtbar. |