Wir von der Actrom haben nun eine kostengünstige Methode entwickelt, um Ethylen- und Propylenglykol direkt vor Ort zu unterscheiden. Alles, was Sie dazu benötigen, ist ein Refraktometer mit optimalerweise automatischer Temperaturkompensation sowie ein Aräometer. Das Aräometer ist ein einfaches Messgerät, das die Dichte einer Flüssigkeit bestimmt. Alternativ kann die Dichte auch mit anderen Methoden gemessen werden, doch das Aräometer bietet die kostengünstigste Lösung.
Jede Konzentration von Ethylen- und Propylenglykol hat ihren spezifischen Brechungsindex. Das Problem dabei ist, dass sich dieser nicht immer eindeutig zuordnen lässt, wie in Abbildung 1 dargestellt. Bei einem Brechungsindex von 1,350 könnte es sich beispielsweise um 17 Volumenprozent Ethylenglykol oder 15 Volumenprozent Propylenglykol handeln. Um eine genaue Zuordnung zu treffen, benötigen wir einen zusätzlichen Messwert.
Abbildung 1: Brechindexkurve in Anhängigkeit der Konzentration von Ethylenglykol (orange) und Propylenglykol (blau)
Eine Möglichkeit wäre, die Probe zu verdünnen und einen zweiten Brechungsindex zu bestimmen. Doch das Problem dieser Methode liegt in der begrenzten Auflösung von Refraktometern. Wie in Abbildung 2 zu erkennen ist, kann die 3. Nachkommastelle gerade noch bestimmt werden. Um jedoch zwischen den verschiedenen Glykolkonzentrationen zu unterscheiden, müsste der Brechungsindex auf die 4. Nachkommastelle genau gemessen werden. Daher ist es sinnvoller, einen anderen Parameter heranzuziehen.
Abbildung 2: „Anzeige“ eines temperatur-korrigierten Refraktometers. In rot ist die Brechzahlskala markiert.
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, bietet sich die Dichte als zusätzliche Messgröße an. Es gibt verschiedene Methoden zur Bestimmung der Dichte. Wenn ein mobiles Dichtemessgerät verfügbar ist, empfehlen wir, dieses zu verwenden. Alternativ lässt sich die Dichte mit einem Messkolben und einer Präzisionswaage berechnen. Da Präzisionswaagen jedoch teuer sind und beim Transport leicht beschädigt werden können, empfehlen wir den Einsatz eines Aräometers. Die Anwendung eines Aräometers ist simpel: Die Flüssigkeit wird in einen zylinderförmigen Behälter gegeben, das Aräometer hineingelegt, und an der Skala kann die Dichte abgelesen werden. Dazu wird der Wert an der Flüssigkeitsoberfläche auf der Skala abgelesen. Abbildung 3 zeigt den Zusammenhang zwischen Dichte und Konzentration graphisch.
Durch die Kombination der beiden Messwerte – Brechungsindex und Dichte – lässt sich der Glykoltyp in der Anlage eindeutig bestimmen. Zusätzlich kann auch die genaue Glykolkonzentration ermittelt werden. Man muss jedoch beachten, dass bei den meisten Dichtemessungen keine Temperaturkorrektur durchgeführt wird. Das heisst eine andere Skala muss verwendet werden oder die Glykolmischung muss temperiert werden.
Abbildung 3: Dichte einer Ethylen- (orange) und Propylenglykol (blau) Wassermischung bei 20°C.