Mezclas de Gases

Abelló Linde

Mezclas de Gases Abelló Linde

Nuestra división de Gases Especiales ofrece una líneacompleta de mezclas de gases para una gran variedad deaplicaciones en instrumentación analítica y en distintossectores como alimentación, corte láser, medicina, soldadura,medio ambiente, control de calidad y proceso, investigación ydesarrollo, seguridad e higiene en el trabajo, etc.; junto conuna completa gama de servicios que le permiten maximizarsu productividad. Nuestro objetivo es asegurarnos que lamezcla de gas utilizada sea la más adecuada para la actividadque realiza.

Para aplicaciones en procesos productivos -como técnicas desoldadura, envasado de alimentos, desverdización decítricos, láser, etc.- Abelló Linde dispone de mezclas de gasesestándar. Son mezclas de gases fabricadas en lotes, decomposición constante. Otras aplicaciones, más singulares,como la verificación o calibración de equipos de medida,requieren mezclas de gases de composición individualizada;son las mezclas de gases de calibración.

Las mezclas de gases son combinaciones estables de dos omás gases comprimidos que han sido homogeneizadosdentro de un recipiente.

Las únicas restricciones a la hora de realizar una mezcla degases la establecen las propiedades físico-químicas de loscomponentes y las derivadas por motivos de seguridad. Portanto la realización de una mezcla viene determinadafundamentalmente por tres parámetros: Presión de vapor delos gases componentes a temperatura ambiente, reactividadquímica de los mismos y sus límites de inflamabilidad.

Introducción. Mezclas de Gases

Un factor a tener en cuenta en la preparación de mezclas degases, es que uno o más de sus componentes tengan unapresión de vapor baja a temperatura ambiente (por ejemplo:Benceno, Tolueno, Hexano, etc). En estos casos las mezclasse preparan reduciendo la presión total con el fin de evitar laposible condensación de los componentes menos volátilesde tal modo que el contenido total de mezcla de gases en elrecipiente se reduce.

Un segundo factor aparece a la hora de combinarcompuestos que pueden reaccionar químicamente entre sí.Además estas reacciones pueden favorecerse bien por elaumento de la presión, o por interacción del propio materialde la botella.

Por último, las combinaciones de componentes oxidantes yreductores (comburentes y combustibles) son posibles derealizar sólo si la concentración del componente inflamableestá dentro de los límites de inflamabilidad, los cualesvarían con la temperatura y la presión.

MEZCLA DE CALIBRACIÓN:

BALANCE (GAS RESTO):

COMPONENTE DE CALIBRACIÓN:

FRACCIÓN PARCIAL:

CONCENTRACIÓN:

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-

TOLERANCIA DE PREPARACIÓN DE UNA MEZCLA:

INCERTIDUMBRE:

TRAZABILIDAD:

VALOR REAL:

EXACTITUD:

Mezcla de gases, normalmentecomprimidos, formada por un componente mayoritario y unoo más componentes de calibración.

Componente mayoritario; tambiénpuede considerarse la parte de una composición que norequiere cuantificación.

Compuesto minoritariogaseoso o vaporizado cuya calidad y cantidad son conocidas.

Es la relación entre la cantidad de uncomponente minoritario y la cantidad total de todos loscomponentes en la mezcla gaseosa de calibración.

Representa la relación entre la cantidadde un componente minoritario y el volumen total de lamezcla. Se utilizan las siguientes definiciones y unidadespara definir concentraciones:

FRACCIÓN MOLAR: mol/mol, mmol/mol, mol/mol.CONCENTRACIÓN MÁSICA: Kg/m , g/m , mg/m .CONCENTRACIÓN EN VOLUMEN: m /m , l/m ,ml/m .CONCENTRACIÓN MOLAR: mol/m , mol/l, mmol/l.

El volumen se expresa siempre en condiciones normales(Presión absoluta de 1,013 bar y temperatura 273,15 K).

Es lamáxima diferencia entre el valor analítico obtenido y laconcentración solicitada (valor nominal) para uncomponente de la mezcla.

Es el intervalo de valores en el que se sitúael valor verdadero con una alta probabilidad. Engloba todaslas incertidumbres acumuladas en el proceso.

Es la propiedad que define la cadena deseguimiento de un patrón o medición, de formaininterrumpida por sucesivas comparaciones con lasreferencias de partida.

El valor estimado como verdadero.

Diferencia entre el valor real o de referencia y elvalor medio obtenido analíticamente.

3 3 3

3 3 3

3

3

Mezclas de Gases de Calibración

Las mezclas de calibración de gases son un grupo de mezclasde gases en las que se tienen en cuenta especialesrequerimientos de tolerancia de preparación, incertidumbrey pureza de los componentes empleados.Fundamentalmente se emplean en la calibración deinstrumentos y adicionalmente en la investigaciónexperimental y procesos en los que se requieren mezclas degases con una composición definida precisa.

Las mezclas de gases de calibración se preparan en botellasde acero o aluminio de distintas capacidades, con válvulaespecífica definida por el Reglamento de Aparatos a Presión,y de color según el código reglamentario. Las válvulaspueden ser de acero inoxidable o latón, dependiendo de lacompatibilidad de estos materiales con los distintoscomponentes de la mezcla.

La selección de recipiente dependerá de dos factores:Compatibilidad de los materiales con los gases de mezcla yconcentración de gas deseado (%, ppm -partes por millón,en volumen-, ppb-partes por billón, en volumen-).

La composición de la mezcla así como todos los datosrelativos a su preparación, vienen indicados en el certificadode análisis que acompaña la botella de mezcla de gas.

En su caso, ABELLÓ LINDE, S. A. informará de laincompatibilidad y/o peligrosidad, así como cualquierproblema de estabilidad en la fabricación de la mezcla,presentando al cliente soluciones y alternativas fruto de suexperiencia en este campo.

Definiciones

Tolerancia

Valor solicitado

Resultado analítico

Incertidumbre

Poductos de partida

Viabilidad técnica

Pretratamiento de la botella

Métodos de preparación de mezclas

Homogenización

Las mezclas de gases de calibración son preparadas a partirde gases de elevada pureza y o vapor de gases licuadospuros.

En función de las necesidades del cliente, se preparanmezclas con uno o más componentes de calibración enrangos desde ppb hasta %. ABELLÓ LINDE tiene experienciacon más de 200 gases puros como componentes de mezclasde calibración.

Previamente al llenado, las botellas son tratadas ysometidas a ciclos de purga y vacío, con lo que se asegura laeliminación de trazas de gases anteriores, vapor y humedad.Solo mediante un proceso minucioso y sistemático en elpretratamiento de botellas, será posible garantizar mezclasde calibración estables.

Los métodos habituales de preparación de mezclas son:

Según NORMA ISO 6142.En este método de preparación se empleanbalanzas de alta tecnología, elevada sensibilidady precisión, con las que por pesada, se introducenlos diferentes componentes de una mezcla.Mediante este método, se consigue la correlacióndirecta entre el gas pesado y la unidad Kg o mol.

Según NORMA ISO 6144.Consiste en añadir pequeñas cantidades de gaspor volumen de los componentes de calibración.

Según NORMA ISO 6146.En este método las mezclas se elaboranmidiendo las presiones parciales de losdiferentes componentes con la ayuda demanómetros de alta precisión.

o

o

o

Método Gravimétrico:

Método Volumétrico:

Método Manométrico:

Una vez realizada la mezcla se procede a suhomogeneización, que consiste en la rotación delrecipiente durante un periodo de tiempo dependiendode los componentes de la mezcla.

Preparación de las mezclas de Calibración

Análisis químico

Estabilidad

Después de la homogeneización, se realiza un análisisquímico para comprobar el contenido real de la mezcla. Esteanálisis se realiza bien con patrones primarios internos,producidos por Abelló Linde S. A.; bien con patrones trazablescon relación a organismos reconocidos internacionalmente.

La estabilidad de una mezcla de gases de calibración es elperiodo de tiempo durante el cual la concentración de cadacomponente de la mezcla permanece en el intervalo de laincertidumbre analítica expresada en el certificado deanálisis. Los períodos de estabilidad indicados en elcertificado de análisis se basan la experiencia de la red delaboratorios del grupo Linde, actualizados constantemente.

Clasificación de las mezclas de Gases de Calibración

Para satisfacer las demandas referentes a las tolerancias depreparación, y a las incertidumbres asociadas con el análisisse realizan diferentes tipos de mezclas de calibración.

A título orientativo, en la siguiente tabla se muestran lasdiferentes tolerancias de preparación e incertidumbresanalíticas en función de la concentración de cadacomponente:

El valor real dependerá de los diferentes componentes enuna mezcla, de las características fisicoquímicas de cada unoy de la concentración en la que se encuentren.

La dilatada experiencia de Abelló Linde, S. A. en lafabricación de mezclas de calibración, así como la constanteinvestigación y la dotación en equipamientos de últimageneración, nos permite la fabricación de mezclas quedenominamosTécnicamente son equivalentes a Materiales de ReferenciaPrimarios Químicos. Se preparan individualmente pormétodo gravimétrico en una balanza de ultraprecisión.Posteriormente se realiza un análisis de la mezcla una vezpreparada a efectos únicos de comprobación que quedadocumentado. Las mezclas primarias son las de más bajaincertidumbre y tolerancia de preparación. Se utilizaninternamente para calibrar los equipos analíticos con los quese certifican o controlan las composiciones de otras mezclasde calibración producidas.

MEZCLAS DE CALIBRACIÓN PRIMARIAS:

Certificado de Análisis

El Certificado de Análisis, es el documento que garantiza quela mezcla de gases de la botella ha sido analizada y esconforme a las especificaciones requeridas.

Las mezclas de calibración siempre van acompañadas de unCertificado de Análisis, incluyendo la siguiente información:

Emisor del certificadoDatos del clienteNúmero de Certificado de Análisis y número de labotellaComponentes de la mezcla de calibraciónValores nominales (solicitados) y reales (analíticos)Precisión relativa, datos del recipiente, método yfecha de preparación y estabilidad.

A petición del cliente, se puede emitir un Certificado deAnálisis en el que se incluya información detallada deincertidumbre absoluta y trazabilidad.

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Los patrones utilizados para certificar la composición de lasmezclas de calibración suelen ser patrones primariospreparados internamente por Abelló Linde, S. A.; aunque endeterminados casos, puede darse también trazabilidad apatrones de organismos internacionalmente reconocidos,como por ejemplo el NMI (Nederland Meetinstituut,Holanda), NIST (Nacional Institute of Standards andTecnology, USA), etc. o Centros Metrológicos.

Toleranciade preparación

Incertidumbreanalítica

Concentración

0,010 ppm(10ppb) - 99ppm 10% a 20% 5% a 10%

100 ppm - 999ppm 10% 2%

0,1% - 4,99% 5% 2%

5,0% - 50,0% 2% 1%

± ± ±± ±± ±± ±

Abelló Linde, S. A. está acreditada por la ENTIDAD NACIONALDE ACREDITACIÓN como laboratorio de calibración demezclas de gases, según Norma UNE-EN ISO/IE 17025:2000,para los componentes y concentraciones reflejados en suvigente alcance de acreditación (LC/115). De igual modo, elgrupo LINDE y su red internacional unificada de laboratorios,proporciona a Abelló Linde, S. A. la capacidad de ofrecer alcliente mezclas de gases con certificado de calibraciónacreditado por organismos europeos pertenecientes a laEuropean for Acreditation (EA) de acuerdo a sus respectivosalcances.

El Grupo Linde dispone de diversos laboratoriosconvenientemente acreditados, entre ellos : Holanda (RvA,K 091), Suiza (SAS, SCS 023), Alemania (DAR, DKD-K-38301),Chequia (CAI, K 2316).

Los componentes de calibración que tienen una presión devapor muy baja pueden introducirse en las mezclas de gasesde calibración siempre que no condensen dentro delrecipiente, lo cual repercute en la cantidad de gassuministrada. Si se necesita un mayor volumen de mezcla esventajoso entonces suministrarla en fase líquida.

Si la botella dispone de una válvula con sonda, la presión devapor forzará la extracción del líquido por la válvula delrecipiente.

Si el recipiente dispone de doble válvula la extracción dellíquido puede hacerse a una presión superior, mediante lapresurización con un gas inerte, preferiblemente helio onitrógeno.

La fase líquida que se extrae del recipiente puede emplearsedirectamente o una vez vaporizada completamente. Comohabrá un ligero cambio en la composición de la mezcla de lafase líquida en el transcurso de la extracción debido aprocesos físicos, los valores analíticos de los componentesindividuales que se suministran en el certificado sonaplicables sólo para el volumen de la fase líquida de lamezcla.

Acreditaciones

Mezclas de gases en fase líquida

Este espectro de acreditaciones en el Grupo Linde, nospermite comercializar patrones de calibración con certificadoacreditado de hasta 8 componentes, para múltiplescompuestos como Hidrocarburos, NO, NO , CO, CO , SO … enel rango de concentraciones indicado en los alcances deacreditación correspondientes.

El personal de Abelló Linde S. A. podrá facilitarle informaciónmas detallada y aconsejarle la mejor solución para suaplicación concreta.

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Abelló Linde, S. A. en sintonía con el Grupo Linde, divisiónGas, ha desarrollado el programa de productos HiQ ; unalínea de productos, materiales y servicios, diseñados amedida y con las necesidades concretas de cada aplicación.

En esta línea, Abelló Linde S. A. comercializa mezclas decalibración estándar, para determinadas aplicaciones con loscomponentes, las exigencias técnicas y de calidad necesariasen cada caso.

Como ejemplo, disponemos de mezclas de calibraciónestándares para control de atmósferas explosivas (MetanoCONEX 2,2%, Propano CONEX 1,1%,…) análisis y controlmedioambiental, etc…

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Mezclas HiQ®

Posibles compuestos de calibración

acetaldehido (etanal)acetato de viniloacido acéticoacetona (dimetil cetona)acetona-d6acetonitriloacetileno (etino)ácido fórmicoacroleína (propenal) acrilonitriloaguaaire sintéticoAlilaminaAmoniacoaminobencenoanilina (amino benceno)argónarsinabencenobenceno-d62-bromo-2-cloro1,1,1trifluoretanobromoclorometanobromoclorotrifluormetanobromoetanobromoetileno (bromuro de vinilo)bromometano (bromuro demetilo)bromotrifluoretilenobromotrifluormetanobromuro de hidrógenobromuro de metilo1,2-butadieno1,3-butadieno2-butanaln-butanoiso-butano2-butanoln-butanol (alcohol butílico)sec-butanol2-butanona1-butenocis-2-butenotrans-2-butenoiso-buteno (isobutileno)n-butil acetatobutil acrilaton-butilaldehidon-butilaminan-butilmercaptano1-butino (etil acetileno)2-butino (dimetilacetileno)Carbonil niquelcianuro de hidrógenociclobutanociclohexanociclohexanonaciclohexenociclopentanociclopropanocloroclorobenceno1-clorobutanoclorodifluormetano1-cloro-1,1-difluroetanocloroetano (cloruro de etilo)

cloroetileno (cloruro de vinilo)Cloroformocloroiodometanociclohexanociclohexanonaciclohexenociclopentanociclopropanocloroclorobenceno1-clorobutanoclorodifluormetano1-cloro-1,1-difluroetanocloroetano (cloruro de etilo)cloroetileno (cloruro de vinilo)cloroformocloroiodometano (ioduro de clorometileno)clorometano (cloruro de metilo)cloropentafluoretano1-cloropropano2-cloropropeno3-cloro-1-propenoclorotrifluoretanoclorotrifluormetano2-clorotoluenocloruro de hidrógenocloruro de nitrosilocumenon-decanodeuteriodiboranodibromodifluormetanodibromoetanodibromometano1,2-diclorobenceno1,3-diclorobenceno1,4-diclorobencenocis-1,4-diclorobutenotrans-1,4-diclorobutenodiclorodifluormetano1,1-dicloroetano1,2-dicloroetanocis-1,2-dicloroetenotrans-1,2-dicloroeteno1,1-dicloroetileno,diclorofluormetanodiclorometano1,2-dicloropropano1,3-dicloropropanodiclorosilano2,4-diclorotolueno3,4-diclorotolueno1,2-dicloro-1,1,2,2-tetrafluoretano2,2-dicloro-1,1,1-trifluoretanodietilaminadietil éter (éter)dietilsulfurodifluorclorobromometano1,1-difluoretano1,1-difluoretilenodifluormetanodiiodometano (ioduro de metilo)Diisopropiléter

Dimetilamina2,2-dimetilbutano2,3-dimetilbutanodimetiléterdimetilformamida2,2-dimetilpentano2,3-dimetilpentano2,4-dimetilpentano3,3-dimetilpentano2,2-dimetilpropano (neo-pentano)dimetilsilanodimetilsulfatodimetilsulfóxido1,4-dioxanodióxido de azufredióxido de carbonodióxido de carbono 13 cdióxiodo de carbono 18 o2dióxido de nitrógeno (tetraóxido de dinitrógeno)disilanodisulfuro de carbonodisulfuro de dimetilododecanoestirenoetanoetanol (alcohol etílico)eteno (etileno)etilacetatoetilacetilenoetilaminaetilbencenoetilenglicoletilfluoruroetilmercaptanoetilmetilcetonaetiltertbutiléter2-etiltolueno3-etiltolueno4-etiltoluenoFenol,Fluorfluoretanofluortribromometanofluoruro de azufrefluoruro de carbonilofluoruro de hidrógenofluoruro de metilofluoruro de perclorilofluoruro de viniloformaldehido (metanal)formiato de metilofosfinafosgenofuranogermanioheliohelio-3n-heptano1-heptenon-hexanohexafluoracetonahexafluoretano

hexafluorpropilenohexafluoruro de azufrehexafluoruro de tungsteno1-hexanol2-hexanona1-hexenocis-2-hexenohidrógenoiodoetanoiodometanoioduro de metiloisobutanoisobutanoisobutenoisobutil aldehidoisooctanoisopentanoisopropanoisopropil acetatoisopropilaminaisopropilmercaptanokriptonmetano

metanol (alcohol metílico)metil acetatometilamina2-metilbutano2-metil-1-butanol2-metil-1-buteno3-metil-1-buteno2-metil-2-butenometilciclohexanometilestireno2-metilhexano3-metilhexano4-metilheptanometilisobutilcetonametilmercaptano2-metilpentano3-metilpentano2-metil-1-penteno3-metil-1-pentenometilsilanometiltertbutilétermetilvinilétermonóxido de carbonomonóxido de carbono 18 omonóxido de dinitrógeno (óxido nitroso)neonnitrobencenonitrógenonitrógeno 15n-nonano1-nonanoloctafluorbutano2-octafluorbutenooctafluorciclobutanooctafluorpropanon-octanoóxido de etileno (oxirano)

óxido nítricoóxido de propeno (óxido de propileno)oxígenooxígeno 18 Opentacarbonilo de hierro1,4-pentadienon-pentano1-pentenocis-2-pentenotrans-2-pentenoperfluor-2-butenoperfluorpropanopiridinapropadieno (aleno)propano1-propanol (alcohol n-propílico)2-propanol (alcohol iso-propílico)n-propanolpropeno (propileno)n-propilacetaton-propilaminapropilbencenopropilciclohexanon-propilmercaptanopropino (metil acetileno)propionato de etilosilanosulfuro de carbonilosulfuro de dibutilosulfuro de dietilosulfuro de dimetilosulfuro de dipropilosulfuro de etilmetilosulfuro de hidrógeno1,1,1,2-tetracloroetano1,1,2,2-tetracloroetanotetracloroetilenotetraclorometano (tetracloruro de carbono)tetracloruro de titanio1,1,1,2-tetrafluoretanotetrafluoretilenotetrafluormetanotetrafluoruro de azufretetrahidrofuranotetrahidrotiofenotetrametilsilanotert-butanoltert-butilaminatert-butilmercaptanotribromometano (bromoformo)tiofenotolueno1,1,1-tricloroetano1,1,2-tricloroetanotricloroetilenotriclorofluormetanotriclorometano (cloroformo)triclorosilano1,1,2-triclorotrifluoretanotricloruro de boro

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trietilaminatrifluorbromometano1,1,1-trifluoretanotrifluormetanotrifluoruro de borotrifluoruro de nitrógenotrimetilamina1,2,4-trimetilbenceno1,2,3-trimetilbenceno2,2,3-trimetilbutanotrimetilborano2,2,4-trimetilpentano2,4,4-trimetil-1-penteno2,4,4-trimetil-2-pentenotrimetilsilanotrióxido de azufrevinilciclohexano4-vinil-1-ciclohexenovinilmetiléterxenonm-xilenoo-xilenop-xileno

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Getting ahead through innovation

Con sus conceptos innovadores para el suministro de gas, Linde Gas ha sido pionera en el mercado internacional.

Como líder tecnológico, nuestra tarea es seguir avanzando constantemente. Caracterizada por su espíritu emprendedor, Linde Gas trabaja

de manera constante para conseguir productos de calidad superior y procesos innovadores.

Linde Gas ofrece más. Creamos valor añadido, claras ventajas competitivas y una mayor rentabilidad. Cada concepto está diseñado a medida

para satisfacer las necesidades exactas de nuestros clientes de forma exclusiva. Esto es aplicable a todas las industrias y todas las compañías,

independientemente de su tamaño.

Si quiere seguir el ritmo de la evolución del mercado, necesita un socio colaborador a su lado para quien la calidad superior, la optimización

de procesos y la productividad mejorada son parte del quehacer empresarial diario. Sin embargo, para Linde Gas la colaboración es mucho más

que estar a su disposición; para nosotros es más importante estar a su lado.

Después de todo, las actividades conjuntas son la esencia del éxito comercial.

Linde Gas - ideas become solutions.

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