Graphitrohre

Graphitrohre sind hohle Zylinder aus Graphit, die aufgrund ihrer Eigenschaften in Wissenschaft und Technik eingesetzt werden. Sie spielen eine zentrale Rolle in hochtemperaturanwendung und insbesondere als Heizelemente und Reaktionsbehälter. In der Graphitofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GFAAS) dienen Graphitrohre als Heiz- und Atomisierungsraum, in dem Proben auf extreme Temperaturen erhitzt werden.

Herstellung: Graphitrohre werden aus hochreinem Graphit gewonnen, typischerweise aus Karbons wie Petroleungkoks und Teerpitch. Nach Formgebung durch Extrusion oder Pressen erfolgt eine Graphitisierung bei Temperaturen von 2500–3000 °C, wodurch Kristallstruktur und Wärmeleitfähigkeit verbessert werden. Die Innenfläche wird bearbeitet, um gleichmäßige Temperaturverteilungen zu ermöglichen; oft kommen anti-adsorptive Beschichtungen aus pyrolytischem Kohlenstoff zum Einsatz, um Adsorption von Probenbestandteilen zu reduzieren und Reinigung zu erleichtern.

Eigenschaften: Graphitrohre weisen einen sehr hohen Temperaturbereich, gute Wärmeleitfähigkeit, geringe Ausdehnung sowie chemische Beständigkeit gegenüber vielen Reagenzien auf. Sie sind elektrisch leitfähig und mechanisch stabil in inertem oder Vakuumambiente. In Gegenwart von Luft oxidieren Graphitrohre bei höheren Temperaturen; deshalb werden sie meist unter Schutzgas oder Vakuum betrieben.

Anwendungen: Hauptanwendung sind Graphitofentuben in der GFAAS, wo Proben erhitzt und atomisiert werden. Sie finden auch als Hochtemperaturbehälter, Reaktionskammern oder Vorrichtungen mit inertem Innenraum Verwendung. Die Leistungsfähigkeit hängt von der Oberflächenqualität, dem Zustand der Beschichtung und der Verunreinigungen ab; deshalb sind regelmäßige Inspektion und ggf. Austausch nötig.

Wartung und Sicherheit: Graphitrohre erfordern Reinigung gemäß Herstellerempfehlungen; bei Verschmutzungen oder Rissen sollten sie ersetzt werden. Staub aus Graphit kann reizend sein; geeignete Arbeitsschutzmaßnahmen sind zu beachten. Entsorgung erfolgt gemäß lokalen Vorschriften.

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