Durchflusszellen

Eine Durchflusszelle, auch Flow-Zelle, ist eine optische Messzelle, in der eine Flüssigkeit oder ein Gas kontinuierlich durchströmt wird. Sie dient der Inline-Detektion, bei der Licht einer Quelle durch die Probe tritt, auf einen Detektor trifft und dort analysiert wird. Typische Messgrößen sind Absorption, Transmittanz, Fluoreszenz oder Streuung, abhängig vom Aufbau und der verwendeten Messtechnik.

Aufbau und Funktionsweise: Eine Durchflusszelle besteht aus einem Gehäuse mit mindestens zwei Fensterflächen, durch die das Licht in die Probe hinein- bzw. herausgelenkt wird. Der optische Pfad zwischen den Fenstern ist definiert, um eine reproduzierbare Messung zu ermöglichen. Die Probe fließt durch den Zellenkanal, oft mit geringem Totvolumen, um Verkippungen oder Mischungen zu vermeiden. In vielen Fällen wird die Zelle in UV- oder VIS-Detektoren integriert, etwa in HPLC-Detektoren oder Flow-Injection-Systemen.

Materialien und Bauformen: Fensterflächen bestehen typischerweise aus quartz oder fused silica für UV-Beständigkeit, Saphir für chemische Beständigkeit und höheren Druck, oder Borosilikat für visuelle Anwendungen. Die Pfadlänge variiert üblicherweise von wenigen zehnteln bis zu mehreren Millimetern, gängig sind 1 mm bis 1 cm. Die Gehäuse können aus Edelstahl, Kunststoffen oder Keramik bestehen, je nach Anwendungsfall und chemischer Beständigkeit.

Anwendungen und Designaspekte: Durchflusszellen finden Anwendung in HPLC-UV/VIS-Detektoren, Fluoreszenz- und Phasen-Instrumenten sowie in Flow-Injection-Analysen. Wichtige Designkriterien sind geringes Totvolumen, geringe Dispersion, Druck- und Temperaturbeständigkeit sowie chemische Kompatibilität mit den zu messenden Proben. Wartung umfasst regelmäßige Reinigung der Fenster, Vermeidung von Kratzern und Prüfung von Dichtungen sowie Ersatz bei Verschleiß.