Membran-Entgasung
 

Für das Entgasen wird eine semipermeable Membran genutzt, in diesem Fall ein Schlauch aus PTFE.

PTFE-Schläuche sind porös. Diese Eigenschaft hat man sich zunutze gemacht, indem ein PTFE-Schlauch in eine Vakuumkammer gebracht und Ein- und Auslass mit Pumpe und Vorratsgefäß verbunden wurden. Durch den außen anliegenden Unterdruck wurden die im Laufmittel gelösten Gase durch die Schlauchwand gezogen. Da das in der Vergangenheit verfügbare PTFE nur eine minimale Porösität aufwies, war es erforderlich, einige Meter Schlauch zu verwenden.

In der Praxis hat man Schläuche mit etwa 0,6 mm Außendurchmesser zu Zehnerbündeln zusammengefasst und diese dann zu Rollen gebunden (s. Abb. 1). Bekanntlich lässt sich PTFE nur sehr schlecht verkleben – man muss es vorher mit einem Plasma oder mit Chemikalien anätzen. Hier nun eine vakuumdichte Verbindung an den Anschlussstellen zu bekommen, war die Herausforderung der Hersteller.

Diese Schlauchbündel-Degaser funktionierten zwar zufriedenstellend, hatten aber entscheidende Nachteile: durch die enorme Länge der Schläuche war das Totvolumen sehr groß. Dies wurde bei Eluentenwechsel von vielen Anwendern nicht beachtet. Bei einem Volumen von 30 ml dauert es eine halbe Stunde, bis bei einem Fluss von 1 ml/min frisches Laufmittel am Ausgang ankommt.

Zudem ist der Strömungswiderstand einer solchen langen Leitung nicht unerheblich, was bei größeren Flussraten entscheidend ist. Je schneller eine Pumpe läuft, desto schneller zieht sie die Flüssigkeit aus der Saugleitung.

Das wiederum bedingt, dass der Druck dort sinkt, und zwar umso mehr, je höher der Strömungswiderstand ist.

Einfach ausgedrückt: je länger die Ansaugleitung, umso mühsamer zieht die Pumpe. Der in der Saugleitung entstehende Unterdruck bewirkt, dass winzigste Luftblasen größer werden, sich zusammenballen und schließlich Störungen in den Ventilen verursachen. Damit fördert die Pumpe nicht mehr im Soll und es entstehen Druckschwankungen. Durch die Bündelung einer großen Anzahl von Schläuchen bekommt man zwar wieder einen größeren Durchmesser der Saugleitung, strömungstechnisch verhalten sich aber eine große Anzahl sehr dünner Leitungen anders als eine einzige großlumige.

 

Herkömmliche Degaserkammer mit Schlauch-bündeln aus PTFE

Eine Weiterentwicklung des von Du Pont entwickelten PTFEs, das Teflon AF, besitzt eine hundertfach bessere Permeabilität für Gase. Für den Einsatz des neuen Materials in Degasern bringt dies entscheidende Vorteile mit sich.

Für den gleichen Entgasungseffekt werden nun nicht mehr meterlange Schlauchbündel benötigt, sondern nur ein kurzes Stück von knapp 40 cm.
Durch den großen Innendurchmesser von fast 1/8“ ist der Strömungswiderstand zu vernachlässigen.