21.04.2026 by Aileen Sammler
По-голяма прозрачност при анализа на горивните газове: свързване на FT-IR спектрометъра OMEGA 5 с конусния калориметър „ NETZSCH “ на „ TCC 918 “
Отвъд върховете и кривите: Информация за приложенията от NETZSCH и Bruker
Месечната поредица в блога с Bruker Optics – Част 4: Комбиниране на конусна калориметрия с FT-IR анализ на газове
Разбирането на поведението на материалите при пожар е от съществено значение за оценката на безопасността в отрасли като строителството, транспорта, електрониката и обществената инфраструктура. В тези среди е важно да се знае не само колко интензивно гори даден материал, но и какви газове се отделят по време на горенето.
Повече прозрачност при анализа на горивните газове
Сайтът NETZSCH TCC 918 Конусен калориметър е утвърден инструмент за анализ на поведението на пожара. Чрез прилагане на принципа на консумацията на кислород той осигурява ключови параметри на пожара, включително концентрацията на кислород, въглероден диоксид и въглероден оксид, скоростта на отделяне на топлина (HRR), скоростта на образуване на дим (SPR), скоростта на загуба на маса (MLR), времето до запалване (TOI) и времето до изгасване на пламъка (TOF). Заедно тези параметри описват пожарните характеристики на даден материал от запалването до угасването на пламъка и се използват широко за моделиране на реални пожарни сценарии.
В тази четвърта статия от нашата поредица от блогове NETZSCH Bruker, посветена на свързаните аналитични техники, разглеждаме как комбинирането на конусна калориметрия с FT-IR газов анализ осигурява по-дълбока представа за процесите на горене и токсичните емисии.
Конусна калориметрия: Основа за анализ на поведението при пожар
По време на изпитването с конусен калориметър пробата се излага на определен топлинен поток от конусен нагревател, запалва се и се оставя да гори при контролирани условия. Получените димни газове се пренасят през изпускателна система, където се анализират, за да се определят ключови параметри на пожара.
Стандартният анализ на газовете в TCC 918 се фокусира върху концентрациите на O₂, CO и CO₂, които се използват за изчисляване на скоростта на отделяне на топлина според принципа на кислородната консумация. Скоростта на отделяне на топлина е един от най-важните показатели за интензивността на пожара и потенциалната опасност.
Други резултати от конусен калориметър classic включват:
- Скорост на образуване на дим (SPR) - показва влошаване на видимостта и възможна токсична експозиция
- Загуба на маса (ML) - отразява разграждането на материала и образуването на остатъци
- Време за запалване (TOI) и време за изгасване (TOF) - описват времевото поведение на горенето
Тези измервания вече предоставят цялостна картина на поведението на пожара. Те обаче не разкриват напълно специфичните химични видове, присъстващи в газовете от горенето.
Разширяване на пожарното изпитване с FT-IR газов анализ
За да се получи по-задълбочена представа за процесите на горене, конусният калориметърNETZSCH TCC 918 може да се свърже с газовия анализатор Bruker OMEGA 5 FT-IR.
Връзката се осъществява чрез нагрята трансферна линия, която осигурява бързо пренасяне на газа и предотвратява кондензацията на продуктите от разлагането. Това дава възможност за FT-IR анализ на горивните газове в реално време по време на експеримента.
FT-IR спектроскопията идентифицира газовете въз основа на техните характерни инфрачервени абсорбционни спектри. За разлика от много други техники за свързване, които предоставят предимно качествена или полуколичествена информация, FT-IR газовият анализатор OMEGA 5 позволява директно и едновременно количествено определяне на множество газови видове в горивния поток.
В допълнение към стандартните горивни газове като CO₂, CO и H₂O, системата може едновременно да определя количествено широк спектър от допълнителни съединения, включително:
- въглеводороди (напр. метан, етилен, етилен)
- халогенни съединения, като HCl, HBr и HF
- азотсъдържащи видове като HCN, NH₃, NO, NO₂ и N₂O
- органични съединения, включително формалдехид, бензол и фенол
- серни съединения като SO₂
Тази възможност позволява на изследователите да излязат извън рамките на класическите параметри на пожара и да получат количествена информация за токсични и значими за пожара газови видове, която осигурява много по-цялостно разбиране на процесите на горене и поведението на емисиите.
Пример: Поведение при пожар на полиамидни материали
За да се демонстрират възможностите на тази комбинирана система, текстилна проба от PA6 беше тествана в конусен калориметър при определен топлинен поток.
Данните от конусовия калориметър classic разкриха типичното поведение на материала при пожар, включително скоростта на отделяне на топлина и скоростта на образуване на дим. В същото време FT-IR газовият анализ предостави подробна информация за състава на димните газове, генерирани по време на горенето.
Сред откритите газове са:
- CO₂ като основен продукт на горенето
- H₂O от разлагането на материала и добавките
- CO, показващ непълно изгаряне
- NO и N₂O, произхождащи от азотсъдържащи полимерни структури
- HCN, силно токсичен газ, който може да потисне клетъчното дишане
Едновременното откриване на тези газове позволява на изследователите и инженерите да оценяват не само интензивността на пожара, но и токсикологичния риск от продуктите на горене.
По-пълна представа за пожарната безопасност
Докато конусният калориметър определя термичното поведение на материала при пожар, FT-IR газовият анализатор разкрива химичния състав на получените димни газове. Заедно те дават възможност за цялостна оценка на материалите по отношение на поведението им при пожар, токсичните емисии, спазването на правилата за безопасност и пригодността им за критични за безопасността приложения.
Прочетете пълната информация за приложението тук
Тази статия е четвърта част от поредицата ни от блогове, в които се изтъкват ползите от комбинирането на термичен и спектроскопски анализ чрез дългосрочното сътрудничество между NETZSCH и Bruker.
Останете на линия! Следващата ни статия ще се задълбочи в изследването на циментова суровина чрез STA-FTIR.
Преглед на поредицата в блога:
С тази статия завършва нашата месечна поредица от блогове за анализ на еволюирали газове с TGA-FT-IR "Отвъд пиковете и кривите: NETZSCH и Bruker".
Прегледайте цялата поредица:
Научете повече за нашите продукти за изпитване на пожар и техники за свързване
Станете експерт с нашите безплатни курсове за електронно обучение
Всички основни курсове за електронно обучение на NETZSCH са безплатни! Съдържанието е създадено от нашите експерти по лабораторни методи, които споделят с вас личния си опит. Възползвайте се от гъвкавото онлайн обучение, напълно адаптирано към вашите нужди от обучение!