Was ist eine Inertgas-Glovebox?
Eine Inertgas-Glovebox ist ein geschlossener Bereich zur Handhabung und Lagerung von Verbindungen und Prozessen, die Luft und Feuchtigkeit gegenüber empfindlich sind. Sauerstoffgehalt und Feuchtigkeit liegen unter 1 ppm. Die Luft im Gehäuse wird durch Inertgas oder neutrales Gas wie Argon, Stickstoff oder Helium ersetzt.
Die Glovebox als Containment für Inertgas ist mit verschiedenen Geräten zur unterstützten Umwälzung und Reinigung von Inertgas ausgestattet.
Wasser und Sauerstoff werden aus der Glovebox entfernt und ein inertes Umfeld geschaffen. In diesen Gas-Gloveboxen kommen zwei Reinigungssysteme zum Einsatz:
- Lost gas-Flushing: ein permanenter Inertgas-Strom strömt in die Glovebox ein und verlässt sie wieder, um die Atmosphäre zu erneuern (daher die Bezeichnung ‚Lost gas‘). Signifikanter Inertgas-Verbrauch.
- Kreislauf-Gasreiniger: Der Purifier reinigt die Atmosphäre und das Gas über einen geschlossenen Kreislauf kontinuierlich. Die Glovebox verbraucht deutlich weniger Inertgas.
Der Innendruck in der Glovebox ist leicht positiv und übersteigt den Atmosphärendruck. Der Überdruck hindert die Umgebungsluft daran, über etwaige Mikroundichtigkeiten oder mit der Zeit porös gewordene Handschuhe in die Glovebox einzudringen.
Warum mit einer inerten Atmosphäre arbeiten?
Die inerte Arbeitsatmosphäre einer Glovebox ermöglicht die sichere Handhabung von Produkten oder Prozessen. Die Schutzvorrichtung erhält die Sauerstoff- und Feuchtigkeitsreinheit, um jegliche Reaktion zu verhindern. Sie wirkt als physische Barriere zwischen Produkten/Prozessen und Atmosphäre.
Um eine Handhabung ohne Verletzung des Containments möglich zu machen, weist die Hauptkammer der Glovebox transparente Seitenwände mit integrierten Handschuhen auf. Die Anzahl der Handschuhe variiert abhängig von den Anforderungen der Workstations, der auszuführenden Prozesse und dem Layout der innenliegenden Instrumente. Transfer-Luftschleusen werden für den Transfer von Stichproben und zur Handhabung erforderlicher Werkzeuge eingesetzt.
Die Inertgas-Glovebox bietet weiterhin integrierte Sicherheitsvorrichtungen, die den ordnungsgemäßen Betrieb garantieren wie Stickstoff-, Sauerstoff- und Feuchtigkeitssensoren, Regleralarme und Sicherheitsventile. Ein Sicherheitsventil gestattet die Abfuhr überschüssigen Gases, um einen exzessiven Druckaufbau in der Glovebox zu vermeiden. Die für einzelne Arbeitsschritte erforderlichen Containment-Bedingungen (Temperatur, Druck, Schutzgas usw.) unterscheiden sich. Das Arbeitsumfeld kann durch Regler kontrolliert werden.
Eine Inertgas-Glovebox kann in zahlreichen Branchen zum Einsatz kommen. Sie findet weite Verbreitung in der Luftfahrt, Forschung und Entwicklung, Biologie, organometallischen Chemie, Mikroelektronik, Festkörperphysik, bei Halbleitern usw.
Dazu zählen auch insbesondere das WIG-Schweißen mit Argon, das Schweißen und Ausbessern von Teilen aus Titan, edlen und Superlegierungen wie Inconel, Hastelloy und Monel, 3D-Druck, biologische Versuche unter strikt anaeroben Bedingungen und die Nachahmung von Untergrundbedingungen zur Überprüfung geochemischer Parameter. Die Petrochemie ist ein weiterer wichtiger Industriezweig für Gloveboxen mit inerter Atmosphäre. Einige Gloveboxen werden im Rahmen der EOR (Enhanced Oil Recovery) auf Offshore-Plattformen installiert.
