Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid zuverlässig und genau messen?
Hallo,
in einem Thread am Brett „Meteorologie&Klimatologie“ ging es um den Sauerstoffgehalt bzw. CO2 Gehalt in der Athmosphäre…mit Angaben von Zeitraum u. Prozenten in Zahlen!
Seit wann und wie genau(Präzision, nicht Methodik)) kann man also genanntes messen?
Gruß
rolli
Moin,
Seit wann und wie genau(Präzision, nicht Methodik)) kann man
also genanntes messen?
so um 1830 entwickelte Liebig seinen Fünfkugelapparat und konnte damit sehr präzise Kohlendioxid messen.
Ob der zur Messung von atmosphärischem Kohlendioxid genutzt wurde weiß ich, möglich wäre es aber gewesen.
Sauerstoff wurde in den 1770ern als Element erkannt und ab da gab es sicher mehr oder weniger präzise Messmethoden. Indirekt, via Verbrennung mit Kohlenstoff konnte er dann wie gehabt mit Liebigs Methode gemessen werden.
Im Verlauf des 19. Jahrhunderts wurde die Analytik immer leistungsfähiger und ich mutmaße mal, das so ab 1850/1860 genau genug gemessen werden konnte, um die saisonalen Schwankungen zu erfasen. Ob man es tatsächlich machte, entzieht sich meiner Kenntnis.
Gandalf
Hallo
So weit so korrekt.
Den Sauerstoff bzw CO2 Gehalt der Atmosphäre kann man aber wesentlich länger zurückverfolgen. Das kann man in dem man Gasblasen die zB im Eis der Polkappen eingeschlossen sind analysiert. Da man weiss, wann das Eis entstanden ist, kann man daraus schließen wann die Luft darin eingeschlossen wurde. Aus diesen Proben, kann man dann feststellen wie die Athmosphäre in noch früheren Zeiten zusammengesetzt war. Ähnliche Methoden gibt es auch für noch längere Zeiträume, nur eben nicht mit Eis, weil es damals noch keine Polkappen gab, bzw das Eis von damals nicht mehr erhalten ist.
Moin,
Den Sauerstoff bzw CO2 Gehalt der Atmosphäre kann man aber
wesentlich länger zurückverfolgen…
Klar! Typisches Beispiel von Betriebsblindheit 
Gandalf
Moin,
Moin,
so um 1830 entwickelte Liebig…
da bin ich aber, ehrlich gesagt, etwas überrascht! Ich entsinne mich
an die ersten Messgeräte Ende der 1970er, Anfang `80er Jahre in der Medizin, zur CO2 Messung im Expirationsschenkel des Narkosegerätes im geschlossenen Kreislauf…wo sie als Novum (und entspr. teuer) verkauft wurden. Das Gerät war so groß wie ein kleiner Kühlschrank, in der Mitte eine 50cm² große Anzeige mit Pendelzeiger und analoger (%) Anzeige und an der Seite ein kleines Glasröhrchen mit Kugel zur Kalibrierung…
Sauerstoff wurde in den 1770ern als Element erkannt…
Im Verlauf des 19. Jahrhunderts wurde die Analytik immer
leistungsfähiger und ich mutmaße mal, das so ab 1850/1860
genau genug gemessen werden konnte…
Auch hier hätte ich mich ziemlich - um nicht zu sagen gewaltig - verschätzt! Denn ebenfalls in den 1970ern gab es für unsere Bedürfnisse die ersten O2 Messgeräte, bzw. die entsprechenden Sensorkapseln für die selben. Erinnerlich ist mir noch, dass von Vertertern des Herstellers gesagt wurde, die Entwicklung, bzw. die Intention zur Messeung dafür, sei erst nach einer Explosionskatastrophe eines Raumfahrtprogrammes (Apollo?) der NASA - als man die Kapseln der Astronauten noich mit 100% O2 befüllte - „so richtig in Gang“ gekommen.
Gandalf
rolli
so um 1830 entwickelte Liebig…
[…] Ich entsinne mich
an die ersten Messgeräte Ende der 1970er, Anfang `80er Jahre
in der Medizin, zur CO2 Messung im Expirationsschenkel des
Narkosegerätes im geschlossenen Kreislauf…wo sie als Novum
(und entspr. teuer) verkauft wurden.
Zwischen Labormethoden und kommerziellen Messgeräten liegen mitunter Welten.
[…] Ich entsinne mich
an die ersten Messgeräte Ende der 1970er, Anfang `80er Jahre
in der Medizin, zur CO2 Messung im Expirationsschenkel des
Narkosegerätes im geschlossenen Kreislauf…wo sie als Novum
(und entspr. teuer) verkauft wurden.Zwischen Labormethoden und kommerziellen Messgeräten liegen
mitunter Welten.
und zwischen kommerziellen messgeräten und medizinprodukten noch einige welten mehr.
Hallo rolli,
so um 1830 entwickelte Liebig…
da bin ich aber, ehrlich gesagt, etwas überrascht! Ich
entsinne mich
an die ersten Messgeräte Ende der 1970er, Anfang `80er Jahre
in der Medizin, zur CO2 Messung im Expirationsschenkel des
Narkosegerätes im geschlossenen Kreislauf…wo sie als Novum
(und entspr. teuer) verkauft wurden.
Die Labormethoden sind of sehr Zeitaufwendig, da kann eine Anylyse Stunden oder Tage dauern.
Das nützt aber bei der Narkose nichts.
Eine feldtaugliche Echtzeitmessung ist technisch etwas ganz anderes!
Die Blutzuckerbestimmung im Labor gibt es schon eine ganze Weile.
Die elektronische Messung mit einmal verwendbaren Teststreifen noch nicht ganz so lange, für die Heimanwendung noch weniger lang.
Und an der vollautomatischen Messung, z.B. Insulinpumpen, wird noch gearbeitet.
MfG Peter(TOO)
Hallo,
Seit wann und wie genau(Präzision, nicht Methodik)) kann man
also genanntes messen?
Dass man das schon ziemlich lange kann, hat Gandalf ja schon erklärt. Systematisch messen tut man die CO2-Konzentration seit den späten 50er Jahren. Charles David Keeling hat damals als erster damit begonnen, tägliche Messungen der atmosphärischen CO2-Konzentration vorzunehmen (siehe z.B. hier)
In seiner ersten diesbezüglichen Veröffentlichung (C.D. Keeling, The concentration of isotopic abundanc…) beschreibt er sein Messungen der späten 50er Jahre. Die Messapparate die er damals verwendete, wurden entsprechend einer Arbeit von V.N. Smith aus dem Jahre 1953 gebaut. Und auch diese sind sicher nicht die ersten gewesen.
Also über lückenlose, direkte und genaue CO2-Messungen verfügen wir nun seit knapp 60 Jahren. Wie aber schon Brainstorm ansprach, kann man (mit etwas reduzierter Genauigkeit, aber immer noch ausreichend genau) auch viel länger zurückliegende CO2-Werte z.B. aus Eisbohrkernen ermitteln. Damit kann man aktuell die CO2-Level der letzten rund 800.000 Jahre verfolgen. Dabei sind die letzten 100-200.000 Jahre inzwischen über mehrere Bohrkerne auch aus unterschiedlichen Gegenden sehr gut und engmaschig dokumentiert. Je weiter man zurückgeht, desto weniger Bohrkerne hat man natürlich, die diese Zeitspanne abdecken. Daneben gibt es noch einige weitere Proxy-Methoden, wie z.B. die Verhältnisse bestimmter Kohlenstoff-Isotope in Meeres- oder Seesedimenten, die zwar ungenauer sind, aber in ihrem Unsicherheitsbereich mit den anderen Methoden übereinstimmen und noch deutlich weiter in die Vergangenheit reichen.
Aber zumindest für die Zeit seit dem es uns Menschen gibt (also so grob seit ner Million Jahre) haben wir ein ziemlich gutes Bild vom CO2-Gehalt der Atmosphäre.
vg,
d.
Hallo rolli,
Hallo Peter,
Die Labormethoden sind of sehr Zeitaufwendig, da kann eine
Anylyse Stunden oder Tage dauern.Das nützt aber bei der Narkose nichts.
Wohl wahr…
Eine feldtaugliche Echtzeitmessung ist technisch etwas ganz
anderes!
Vielleicht lag/liegt es ja auch an der Notwendigkeit eine genaue und zuverlässige O2 bzw. CO2 Mssung haben zu müssen.
Im geschlossenen Narkosekreislauf muss(te) mann diese Geräte haben.
Die Blutzuckerbestimmung im Labor gibt es schon eine ganze
Weile.
Die elektronische Messung mit einmal verwendbaren Teststreifen
noch nicht ganz so lange, für die Heimanwendung noch weniger
lang.
Und an der vollautomatischen Messung, z.B. Insulinpumpen, wird
noch gearbeitet.
Bist du Diabetiker?
Die Thematik ist mir auch bekannt. Meines Wisssens ist es technisch schon machbar, aber wie das so ist in der Humanmedizin, gilt es nicht nur technische sondern auch zulassungsrechtliche Hürden zu überwinden.
MfG Peter(TOO)
Ebensolche retour…und Danke @all!
rolli
Soweit ich weiss, haben wir auch für die Zeiten davor ein ziemlich gutes Bild - wobei man sich über die Genauigkeit der Modellrechnungen sicherlich streiten kann.
Hallo rolli,
Bist du Diabetiker?
Nur zufälligerweise.
Das Problem kenne ich aber auch z.B. bei der PH-Wert-Messung.
Elektronische Messgeäte fürs Labor gibts auch schon lange, aber da wird die Elektrode kurz in die Brühe gesteckt und kommt dann wieder zurück in die Pufferlösung.
Bei festem Einbau gabs dann aber Probleme, weil sich Ionen im Glas festgesetzt haben, was die Messung verfälscht. Auch heute noch ist die Lebensdauer der Elektroden begrenzt.
Auch um den reinen Wassergehalt in Farben und Lacken zu bestimmen, kenne ich nur Labormethoden.
Mit wiegen, trocknen und wieder wiegen erhält man nur die Menge aller Lösungsmttel, bzw. flüchtigen Stoffen, nicht nur die des Wassergehalts.
MfG Peter(TOO)