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Zuverlässige Helium-Alternativen für Laboranalysen
Labore, die auf Heliumgas angewiesen sind, stehen vor einer schweren Krise … es sei denn, sie verfügen über LECO-Geräte. Aufgrund des militärischen Konflikts im Nahen Osten hat die Ras-Laffan-Industriestadt in Katar, das weltweit größte Zentrum der Heliumproduktion, das ein Drittel des weltweiten Heliums liefert, den Betrieb eingestellt. Erschwerend kommt hinzu, dass die Straße von Hormuz, die für den Export von Helium genutzte Schifffahrtsroute, ebenfalls gesperrt wurde, was bedeutet, dass selbst vorgefüllte Heliumbehälter festsitzen und keinen gangbaren Weg zu den Kunden finden. Natürlich ist der Heliumpreis inzwischen dramatisch gestiegen; die meisten Spotpreise haben sich verdoppelt. Es droht eine kritische Verknappung, da die Welt nun mit rund 5,2 Millionen Kubikmetern Helium weniger pro Monat auskommen muss.
Warum Kosten und Versorgung von Helium für Labore wichtig sind
Obwohl viele Menschen Helium als das Gas kennen, das Luftballons füllt, spielt es bei weitaus ernsteren Angelegenheiten eine entscheidende Rolle. Helium hat einzigartige Eigenschaften wie einen extrem niedrigen Siedepunkt, Trägheit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die es in mehreren Hightech-Anwendungen unverzichtbar machen.
Forschungslaboratorien können Helium beispielsweise als Traggas bei Elementaranalysen oder der Gaschromatographie-Massenspektrometrie verwenden, die dazu dient, chemische Verbindungen in Proben zu trennen und zu identifizieren. Aber Forschungslabore werden oft staatlich finanziert und arbeiten mit strengen Budgets, sodass der Preisanstieg bei Helium bedeuten könnte, dass Labore ihre Forschung unterbrechen müssen, bis sich alles wieder normalisiert hat, was Monate oder länger dauern kann. Selbst gut finanzierte Labore könnten darunter leiden, wenn das Angebot einfach zu knapp ist, um das Labor mit dem zu versorgen, was es braucht, da medizinische Anwendungen oberste Priorität haben. Dies könnte schwerwiegende Auswirkungen auf die Genauigkeit und die Einhaltung regulierter Methoden haben.
Die Konsequenzen reichen weiter
Wenn Helium nicht mehr verfügbar oder unerschwinglich teuer wird, sind die Auswirkungen unmittelbar und weitreichend. Es betrifft mehr als nur Luftballons und Forschungslabore:
- Verzögerte medizinische DiagnostikMRT-Geräte, die zur Kühlung ihrer supraleitenden Magnete auf Helium angewiesen sind, müssen möglicherweise außer Betrieb genommen werden, wodurch wichtige Untersuchungen verzögert werden.
- Halbleiter-EngpässeChipknappheit könnte sich verschärfen und alles von Smartphones bis hin zu Elektrofahrzeugen und KI-Infrastruktur beeinträchtigen.
- Industrielle DisruptionSchweißen, Luft- und Raumfahrt sowie die Herstellung von Faseroptiken sehen sich steigenden Kosten und potenziellen Produktionsstopps gegenüber.
Die Lösung von LECO: Messgeräte, die ohne Helium auskommen
Angesichts dieser drohenden Krise bietet LECO eine praktische und zukunftsorientierte Lösung. Dies ist bereits die fünfte große Heliumversorgungskrise seit 2006, und es ist davon auszugehen, dass weitere folgen werden. Die Heliumversorgung konzentriert sich auf nur wenige Regionen, was bedeutet, dass jede Störung in einer dieser Regionen erhebliche Auswirkungen auf die Branche haben kann. Aus diesem Grund haben wir unsere innovativen Analysegeräte so konzipiert, dass sie mit alternativen Trägergasen betrieben werden können.
Je nach Instrument können anstelle von Helium alternative Gase wie Stickstoff, Argon oder Wasserstoff verwendet werden. Diese Gase sind reichlich vorhanden, kostengünstig und weniger anfällig für die geopolitische Volatilität, die die Helium-Lieferketten plagt.
Die heliumfreien Lösungen von LECO sorgen dafür, dass der Betrieb auch in einer Welt, in der Helium immer knapper und teurer wird, weiterhin läuft, effizient bleibt und zukunftssicher ist. Diese Flexibilität ist kein Luxus mehr – sie ist eine Notwendigkeit. Wenn Ihr Labor oder Ihre Einrichtung unter dem Druck der Heliumknappheit steht, ist es jetzt an der Zeit, nach Alternativen zu suchen. Dies ist nicht die erste Heliumknappheit, und es wird auch nicht die letzte sein. Ist Ihr Labor darauf vorbereitet?
LECO-Instrumente, die andere Trägergase als Helium unterstützen
Erfahren Sie im Folgenden, wie LECO-Geräte alternative Trägergase unterstützen:
Pegasus BT & BTX
Die Pegasus-BT-Modelle sowie das Pegasus-BTX unterstützen Helium oder Wasserstoff als Trägergas.
Für BT-Modelle ist ein Nachrüstsatz erforderlich. Die Leistung bei Wasserstoff entspricht der bei Helium. Die BT-Serie Pegasus erfüllt mit beiden Gasen die gesamten Empfindlichkeitsspezifikationen.
Die BTX-Modelle sind für den nahtlosen Wechsel zwischen Helium und Wasserstoff ausgelegt. Die Pegasus-BTX-Serie gewährleistet sowohl mit Helium als auch mit Wasserstoff als Trägergas eine Empfindlichkeit im Spurenbereich – eine in der GC-MS selten anzutreffende Eigenschaft. Über die Standardkonfiguration hinaus sind keine Hardware-Änderungen erforderlich.
Erfahren Sie mehr über Wasserstoff als Trägergas in den Tischgeräten Pegasus BT und BTX (GC-TOF-MS):
- Pegasus BT: Qualitätsanalyse von Teebaum-Atherischen Ölen
- Pegasus BTX: Analyse von Ingwer-Ätherisch-Ölen
Pegasus HRT
Die Pegasus-HRT-Modelle unterstützen sowohl Wasserstoff als Trägergas als auch Helium.
Aufgrund der Entflammbarkeit von Wasserstoff sollten strenge Sicherheitsprotokolle eingehalten werden. Die Verwendung von Wasserstoff wird in Geräten und Konfigurationen, in denen sich Gas ansammeln könnte (z. B. sehr lange, vertikale Flugrohre), nicht empfohlen.
Die HRT-Geräte von Pegasus nutzen die „Folded Flight Path“-Technologie, wodurch dieses Problem beseitigt wird.
Lesen Sie mehr über Wasserstoff als Trägergas in hochauflösenden Pegasus-HRT-GC-TOF-MS-Systemen:
- Pegasus HRT4D: GC-MS-Analyse mit Wasserstoff als Trägergas
Serie 828 & 928
Die Analysegeräte der Serien LECO 828 und 928 unterstützen Argon als alternatives Trägergas anstelle von Helium. Für die Bestimmung geringer Stickstoffkonzentrationen wird weiterhin Helium bevorzugt. Aufgrund eines geringen Unterschieds in der Wärmeleitfähigkeit (TCD) erhöht der Betrieb mit Argon zwar die Nachweisgrenze für Stickstoff, was jedoch die Präzision im unteren Messbereich leicht verringert.
Das Wechseln der Gasarten ist einfach: Aktualisieren Sie die Methode und die Flusseinstellungen – es sind keine Hardwareänderungen erforderlich. Benutzer haben die Möglichkeit, in der Analysemethode eine größere Probenaufgabeschleife auszuwählen, um die Präzision zu verbessern.
Lesen Sie über die Verwendung von Argon als Traggas in der 928 Serie:
Serie 736 & 836
LECO-Inertgas-Fusionsanalysatoren für Sauerstoff und Stickstoff in anorganischen Materialien (z. B. die Modelle ON736, ON836) verwenden bei der Stickstoffmessung üblicherweise Helium als Trägergas für den bevorzugten TCD. Bei Verwendung von Argon ist die Präzision bei niedrigen Stickstoffkonzentrationen etwas geringer.
Die Modelle 736 und 836 können mit Argon betrieben werden, sofern der universelle TCD installiert ist. Nach dem Einbau ist die Umstellung von Helium auf Argon eine einmalige Einrichtung. Beide Gase werden in der Cornerstone-Software unterstützt (Auswahl über die Einstellung “Gasart”).
Bei der Verwendung von Argon arbeitet der Ofen bei einer höheren Temperatur, wodurch mehr Ruß entsteht. Es ist eine häufigere Wartung (wie Filterwechsel und Reinigung) erforderlich.
Lesen Sie mehr über die Verwendung von Argon als Traggas in der 836-Serie:
DH603
Das LECO DH603 misst diffusiblen und Restwasserstoff in Metallen mittels Heißextraktion. Bei der Analyse wird kein Helium als Trägergas verwendet. Im TCD-System des DH603 wird Stickstoff als Spül- und Trägergas eingesetzt.
Eine geringe Heliumdosis wird nur zur Kalibrierung und für Systemprüfungen verwendet, um eine bekannte Wasserstoffmenge über ein Helium-Wasserstoff-Gemisch einzubringen.
Im Normalbetrieb wird der Ofen mit Stickstoff gespült, und der aus der Probe freigesetzte Wasserstoff wird zu einem WLD geleitet, der gegen den Stickstoffhintergrund referenziert. Diese Konstruktion vermeidet brennbares Gas im Gerät vollständig.
Lesen Sie, wie der DH603 funktioniert:
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