Massenspektrometrie (MS)

Thermoanalysegeräte von NETZSCH, gekoppelt an Massenspektrometer

Die mit Massenspektrometern gekoppelten Thermoanalysegeräte von NETZSCH bieten eine robuste Lösung für die Analyse der freigesetzten Gase während thermischer Prozesse. Diese Kombination ermöglicht die gleichzeitige Messung von Massenänderungen und den hochempfindlichen Nachweis, selbst von gasförmigen Produkten im Spurenbereich. Ob bei der Analyse von Polymeren, Pharmazeutika, Chemikalien oder Hochleistungswerkstoffen – unsere integrierten Systeme liefern präzise Echtzeit-Einblicke in Zersetzungsmechanismen, die Zusammensetzung der freigesetzten Gase und Reaktionswege und liefern so wertvolle Hinweise auf die ursprüngliche Materialzusammensetzung.

Unsere Lösungen für die Kopplung mit Massenspektrometrie

Entdecken Sie das Angebot unserer NETZSCH-Kopplungslösungen

  • TG 309 Libra®, gekoppelt an das QMS 505 Aëolos®

    Hochempfindliche TG-QMS-Kopplung

    • Echtzeit-Detektion von freigesetzten Gasen mit einer Empfindlichkeit im ppb-Bereich
    • Kompakte Kapillarschnittstelle mit schneller Ansprechzeit
    • Kein flüssiger Stickstoff erforderlich
    • Ideal für Analysen bis zu einer Probentemperatur von 1100 °C
    • Platzsparendes Design mit flexiblen Aufstellungsmöglichkeiten
    • Nahtlose Integration in die NETZSCH Proteus®-Software
  • STA 319 Jupiter®, gekoppelt an das QMS 505 Aëolos®

    Hochempfindliche STA-QMS-Kopplung

    • Echtzeit-Detektion von entstehenden Gasen mit einer Empfindlichkeit im ppb-Bereich
    • Kompakte Kapillarschnittstelle mit schneller Ansprechzeit
    • Kein flüssiger Stickstoff erforderlich
    • Ideal für Analysen bis zu einer Probentemperatur von 1100 °C
    • Platzsparendes Design mit flexiblen Aufstellungsmöglichkeiten
    • Nahtlose Integration in die NETZSCH Proteus®-Software
  • STA 509 Jupiter®, gekoppelt an das QMS 505 Aëolos®

    Hochempfindliche STA-QMS-Kopplung

    • Echtzeit-Detektion von freigesetzten Gasen mit einer Empfindlichkeit im ppb-Bereich
    • Kompakte Kapillarschnittstelle mit schneller Ansprechzeit
    • Kein flüssiger Stickstoff erforderlich
    • Platzsparendes Design mit flexiblen Aufstellungsmöglichkeiten
    • Nahtlose Integration in die NETZSCH Proteus®-Software

Über die Methode zur Kopplung von thermischer Analyse und QMS

Perfekt aufeinander abgestimmt für präzise Ergebnisse

Was ist QMS?
Die QMS (Quadrupol-Massenspektrometrie) ist ein Verfahren zum Nachweis und zur Analyse von Gasen durch Messung ihres Masse-zu-Ladungs-Verhältnisses. Dabei werden vier Stäbe mit wechselnden elektrischen Feldern eingesetzt, um Ionen bestimmter Massen herauszufiltern, was eine schnelle und empfindliche Analyse ermöglicht. Die QMS findet breite Anwendung in der Gasanalyse, der Vakuumüberwachung sowie in Verbindung mit thermischer Analyse zur Gewinnung chemischer Erkenntnisse in Echtzeit.
Was ist eine Kopplung?
Die QMS-Kopplung an die thermische Analyse verbindet ein Quadrupol-Massenspektrometer mit thermischen Analysatoren wie TG oder STA, um thermische Effekte (z. B. Gewichtsänderungen) gleichzeitig zu messen und die bei Aufheizprozessen entstehenden Gase zu identifizieren. Dieser Aufbau ermöglicht die Echtzeit-Detektion von Zersetzungsprodukten, Lösungsmittelrückständen und Reaktionszwischenprodukten bis in den ppm-Bereich und ergänzt die thermoanalytischen Daten um chemische Erkenntnisse.

Verschiedene Arten von MS-Kopplungen

Bei der Kombination von Massenspektrometrie (MS) mit thermischer Analyse können je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung verschiedene Kopplungsmethoden zum Einsatz kommen. Die beiden gängigen Ansätze sind die direkte Kopplung und die Kopplung über eine Transferleitung. Beide bieten deutliche Vorteile hinsichtlich Empfindlichkeit, Nachweisgrenzen und Systemkonfiguration, weshalb es wichtig ist, die für Ihre Laborausstattung und Ihre analytischen Ziele am besten geeignete Option auszuwählen.

Anschluss der Transferleitung über QMS 505 Aëolos®
STA 509 *Jupiter®* and QMS 505 *Aëolos®* analytical instruments for simultaneous thermal analysis and mass spectrometry.

Bei diesem Verfahren verbindet eine beheizte Transferleitung das Massenspektrometer mit dem thermischen Analysator, wodurch die Übertragung der entstehenden Gase über eine gewisse Entfernung ohne Kondensationsrisiko ermöglicht wird.

  • Übertragungstemperaturen von bis zu 350 °C verhindern Kondensation und gewährleisten einen verlustfreien Gastransport.
  • Verwendung von Kapillaren aus Quarzglas oder Edelstahl für einen präzisen Gasstrom und ein minimales Totvolumen.
  • Einstufige Druckreduzierung für einen einfachen und effizienten MS-Betrieb
  • Flexibler Aufbau, der gleichzeitige MS-, FT-IR- und GC-MS-Messungen unterstützt
  • Robuste und wartungsfreundliche Konstruktion mit einer Empfindlichkeit im ppb-Bereich
  • Geeignet für Messungen unter feuchten Bedingungen
Direkte Kopplung über den Skimmer Aëolos®
NETZSCH STA 449 Jupiter® thermal analysis instrument, designed for precise simultaneous mass change and gas analysis.

In dieser Konfiguration ist das Massenspektrometer ohne separate Transferleitung direkt an das Thermoanalysegerät angeschlossen, was deutlich höhere Transfertemperaturen ermöglicht.

  • Das QMS ist direkt über dem STA-Ofen montiert, wodurch der Gasübertragungsweg auf wenige Millimeter minimiert wird.
  • Zweistufige Druckreduktion für ultraschnelle Ansprechzeiten
  • Übertragungstemperaturen bis zu 1950 °C
  • Ermöglicht die Analyse von freigesetzten Gasen bei stark kondensierbaren dampfförmigen Materialien wie Metallen, Salzen und hochsiedenden organischen Verbindungen

Nahtlose Integration der MS-Kopplung in die NETZSCH Proteus®-Software

Messungen mit NETZSCH-Geräten, die an das QMS 505 Aëolos® oder den Skimmer gekoppelt sind, lassen sich vollständig über die Proteus®-Software steuern, die die Mess- und Analysesoftware der beiden gekoppelten Verfahren in einer einzigen Softwareanwendung für die Steuerung und Datenerfassung vereint. Proteus® ermöglicht die individuelle Definition aller für die thermische Analyse relevanten Parameter (z. B. Temperaturprogramm, Aufheizrate usw.) sowie aller für das Massenspektrometer relevanten Parameter (z. B. Massenbereiche, Scans usw.). Bei gekoppelten Messungen werden beide Systeme gleichzeitig gestartet und gestoppt.

Während der Messung werden die thermoanalytischen und die MS-Daten in einem gemeinsamen Diagramm dargestellt und in einer einzigen Messdatei gespeichert. Diese wird anschließend in der Proteus®-Analysesoftware zur gemeinsamen Darstellung und Auswertung verwendet. Ein aufwendiger Datenimport oder das Wechseln zwischen verschiedenen Anwendungen ist nicht mehr erforderlich.

3D-Visualisierung für tiefere Einblicke in freigesetzte Gase

Die 3D-Darstellung von Temperatur, m/z-Verhältnis und Ionenstrom bietet eine umfassende Visualisierung aller MS-Daten in einem einzigen Diagramm. Sie ermöglicht es dem Benutzer, den Zusammenhang zwischen Massenverlust und Signalintensität über einzelne m/z-Werte hinweg zu beobachten.

3D graph displaying mass spectrometry data, illustrating ion current versus mass-to-charge ratio and temperature.
Fragmentation pattern analysis of heptadecane at 250°C showing ion current peaks at varying m/z values for mass spectrometry.
Ausgeprägtes Fragmentierungsmuster von Heptadecan bei 250 °C

Umfassende Informationen über Scan-Bargraph

Ein Scan-Balkendiagramm dient häufig als Grundlage für die Visualisierung umfassender Informationen über alle aus einer Probe freigesetzten Spezies. In der Proteus®-Software können Anwender entweder alle aufgezeichneten Massenzahlen oder nur ausgewählte, für sie relevante Werte anzeigen lassen, die als zeitaufgelöste MID-Kurven dargestellt werden. Im Beispiel ist einer der wiederholten Scans für Heptadecan dargestellt, das in Argon gemessen wurde.

Die wichtigsten Softwarefunktionen

Ihre Vorteile

50

Jahre Erfahrung in der Gasanalyse mit Massenspektrometer-Kopplung

60

Jahre Erfahrung in der thermischen Analyse

50

Vertriebs- und Servicestandorte weltweit

Massenspektrometer in Verbindung mit der NETZSCH-Thermoanalyse – das sind die Vorteile für Sie:

  • Unübertroffene Empfindlichkeit bei der Spurennachweis: 
    Die Massenspektrometrie ermöglicht die Identifizierung selbst kleinster Mengen an freigesetzten Gasen bis in den ppb-Bereich – weit über die Empfindlichkeit einer reinen thermischen Analyse hinaus.
  • Schnelle und selektive Analyse komplexer Proben: 
    Dank hoher Selektivität und schneller Nachweisleistung eignet sich das QMS ideal für Anwendungen, die eine kontinuierliche Überwachung schnell ablaufender Prozesse während TG- oder STA-Messungen erfordern.
  • Zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Umgebungen: 
    Quadrupol-MS-Systeme sind für den Dauerbetrieb ausgelegt und damit eine robuste und zuverlässige Wahl für die routinemäßige Laborarbeit und die Spitzenforschung.
  • Optimierte Integration in NETZSCH-Systeme: 
    Die Koppellösungen von NETZSCH gewährleisten einen effizienten Gastransfer und eine genaue Korrelation zwischen thermischen Ereignissen und der Gasentwicklung, was eine umfassende Materialcharakterisierung ermöglicht.
  • NETZSCH Proteus®
    Eine Softwarelösung – Nahtlose Integration von thermischer Analyse und Massenspektrometrie in einer einzigen Softwareoberfläche, wodurch der Einsatz mehrerer Tools entfällt.

Warum sollten Sie sich für einen NETZSCH-Thermoanalysator für Ihre Kopplung entscheiden?

Wir liefern maßgeschneiderte Lösungen, die über reine Messdaten hinausgehen und mit intelligenten Ansätzen neue Erkenntnisse liefern. NETZSCH Analysieren & Prüfen ist der perfekte Partner für Sie und bietet unübertroffene Präzision, Zuverlässigkeit und Innovation. Hier sind die Gründe, warum Sie eine Investition in ein NETZSCH-Gerät für Ihr Labor oder Ihre Forschungseinrichtung in Betracht ziehen sollten:

  • Mit der Proteus®-Messsoftware immer einen Schritt voraus:
    Die Proteus®-Software für die thermische Analyse ist integriert, um die Kopplung von thermischer Analyse und Massenspektrometrie (MS) zu unterstützen. Funktionen wie AutoEvaluation zur automatischen Auswertung von Kurven, Identify zur Materialidentifizierung und zum Vergleich über eine Datenbank sowie weitere fortschrittliche Tools sorgen für eine nahtlose und aufschlussreiche Analyse. 
     
  • Modulare Flexibilität mit dem AutoSample
    Unser AutoSampler bietet beispiellose modulare Flexibilität, da er als Zubehör zu jeder Kupplungsanordnung hinzugefügt werden kann. So können Sie Ihr System entsprechend Ihren sich ändernden Anforderungen erweitern und anpassen, was Skalierbarkeit und Effizienz in Ihren Betriebsabläufen gewährleistet.
     
  • Maßgeschneiderte Ofenlösungen für Kopplungssysteme
    Wir bieten eine Reihe von Ofenoptionen für STA-Kopplungen an, um sicherzustellen, dass die Lösung perfekt auf Ihre Anforderungen abgestimmt ist. Unsere Auswahl ermöglicht es Ihnen, Ihr System präzise auf Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zu konfigurieren.
     
  • Umfassende Unterstützung während des gesamten Kaufprozesses
    Wir bieten Ihnen während des gesamten Kaufprozesses umfassende Unterstützung. Unser Expertenteam begleitet Sie bei der Konfiguration Ihres Systems und sorgt so für eine perfekte Anpassung ohne Kompromisse. Von der Beratung bis zur Installation stehen wir Ihnen bei jedem Schritt zur Seite.
     
  • Kompetente Unterstützung und Schulungen
    Profitieren Sie vom Fachwissen unserer engagierten und kontinuierlich geschulten Experten aus den Bereichen Service, Labor, Schulung und Vertrieb. Unser Team mit jahrzehntelanger Erfahrung ist bestrebt, Ihnen hervorragenden Support und umfassende Schulungen zu bieten, damit Sie das Beste aus Ihrem Gerät herausholen können.
     
  • Bewährte Spitzenleistung deutscher Ingenieurskunst
    NETZSCH-Geräte stehen für deutsche Ingenieurskunst auf höchstem Niveau und bieten erstklassige Qualität sowie außergewöhnliche Langlebigkeit. Mit einer Ersatzteilverfügbarkeit von mindestens 10 Jahren garantieren unsere Geräte Langlebigkeit und zuverlässige Leistung über viele Jahre hinweg.
Lange Lebensdauer des Geräts
Hochwertige Instrumente, gepaart mit einer langfristigen Verfügbarkeit von Ersatzteilen und bestem Service
Immer für Sie da
 
Direkter Kontakt zu Ihren NETZSCH-Experten in den Bereichen Service, Labor, Schulung und Vertrieb
Unbegrenzte Garantie
 
Wir betreuen Ihre NETZSCH-TG- und STA-Geräte über deren gesamten Lebenszyklus hinweg

Unser Qualitätsversprechen: 

Die unbegrenzte NETZSCH-Garantie

Unser Engagement für Qualität geht weit über unsere Analysegeräte hinaus. Wir wissen, dass Ihre Investition in Spitzentechnologie eine langfristige ist. Deshalb bieten wir Ihnen etwas Einzigartiges – unsere unbegrenzte Garantie.

Applikationen der Massenspektrometrie (MS)

Die Massenspektrometrie (MS) ist eine unverzichtbare Analysemethode, die in zahlreichen Branchen zum Einsatz kommt und die qualitative Identifizierung sowie – sofern die Kalibrierung und die Gerätekonfiguration dies zulassen – die quantitative Analyse chemischer Verbindungen auf der Grundlage ihres Masse-zu-Ladungs-Verhältnisses ermöglicht. Bei NETZSCH Analysieren & Prüfen gewährleisten unsere fortschrittlichen MS-Kopplungslösungen hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit für ein breites Anwendungsspektrum.

3D model of a capillary rheometer, showcasing precision components for measuring polymer melt flow properties at high shear rates.

Polymere und Kunststoffe

Die thermische Analyse in Verbindung mit der Massenspektrometrie ermöglicht den Nachweis und die Identifizierung flüchtiger Abbauprodukte und verbleibender Additive in Polymeren und Kunststoffen. Diese Kombination liefert wertvolle Erkenntnisse über Zersetzungsmechanismen, Thermische StabilitätEin Material ist thermisch stabil, wenn es sich unter Temperatureinfluss nicht zersetzt. Eine Möglichkeit, die thermische Stabilität einer Substanz zu bestimmen ist die Verwendung eines TGA (thermogravimetrischer Analysator).thermische Stabilität und das materialspezifische Verhalten beim Aufheizen.

  • Vorteil: Verbesserte Materialcharakterisierung für die Qualitätskontrolle, Produktentwicklung und Recycling-Anwendungen.

Verbundwerkstoffe und moderne Werkstoffe

Durch die Analyse der bei thermischen Vorgängen freigesetzten Gase liefert die gekoppelte Massenspektrometrie (MS) detaillierte Erkenntnisse über die thermische Stabilität und die Zersetzungswege von Faser-Matrix-Systemen und Hochleistungswerkstoffen. Diese Erkenntnisse unterstützen die Entwicklung thermisch robuster Formulierungen und die Prozessoptimierung.

  • Vorteil: Besseres Verständnis der thermischen Beständigkeit und der Kompatibilität der Komponenten in komplexen Werkstoffen.
KBT Fire Testing System for cables, designed for evaluating fire behavior of building materials according to DIN EN 50399 standards.
Colorful capsules and tablets arranged in a blister pack, showcasing various pharmaceutical products in a close-up view.

Arzneimittel

Durch die Kombination von MS mit thermischer Analyse lassen sich Zersetzungsprodukte, Lösungsmittelrückstände und gasförmige Reaktionszwischenprodukte nachweisen. Dies unterstützt Stabilitätsprüfungen, die Vorhersage der Haltbarkeit und die Überprüfung der Reinheit pharmazeutischer Wirkstoffe.

  • Vorteil: Verbesserte Kontrolle der Arzneimittelformulierung und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften durch detaillierte Zersetzungsprofilierung.

Lebensmittel

Die thermische Analyse in Verbindung mit der Massenspektrometrie ermöglicht den Nachweis und die Charakterisierung flüchtiger Verbindungen, die beim Erhitzen von Lebensmittelzutaten und Verpackungsmaterialien freigesetzt werden. Sie unterstützt die Untersuchung von Aromakomponenten, Verderbindikatoren und potenziellen Kontaminationsquellen unter thermischer Belastung.

  • Vorteil: Verbesserte Qualitätssicherung und Sicherheitsbewertung in der Lebensmittelverarbeitung und -verpackung.
Rich, melted chocolate is being poured into a hexagonal mold, perfect for creating gourmet treats and desserts.
A hand in a blue glove adds a yellow liquid to a test tube in a laboratory setting, illustrating thermal analysis techniques.

Chemikalien

Die thermische Analyse in Verbindung mit der Massenspektrometrie (MS) liefert umfassende Einblicke in Zersetzungsreaktionen, Reaktionskinetik und die Produktbildung in chemischen Substanzen und Gemischen. Sie unterstützt die Entwicklung von Formulierungen, die Prozessoptimierung und die Gefahrenbewertung.

  • Vorteil: Besseres Verständnis des chemischen Verhaltens und der Reaktivität unter thermischen Bedingungen.

Elektronik

Bei elektronischen Materialien und Bauteilen ermöglicht die thermische Analyse in Verbindung mit der Massenspektrometrie (MS) den Nachweis und die Charakterisierung von ausgasenden Verbindungen, Abbauprodukten von Flammschutzmitteln und Lösungsmittelrückständen. Diese Informationen sind für die Bewertung der Zuverlässigkeit, der Beständigkeit gegenüber thermischen Belastungen und potenzieller Ausfallrisiken von entscheidender Bedeutung.

  • Vorteil: Erhöhte Produktsicherheit und bessere Einblicke in die Leistungsfähigkeit elektronischer Systeme.
Close-up of a blue printed circuit board featuring green microchips, showcasing advanced technology and electronic design.

Beratung & Vertrieb

Haben Sie weitere Fragen zum Gerät oder zur Methode und möchten mit einem Vertriebsmitarbeiter sprechen?

Service & Support

Sie haben bereits ein Gerät und benötigen technische Unterstützung oder Ersatzteile?

Medien und Schulungen

Audience engaged in a seminar on mass spectrometry with a presenter discussing analytical techniques at the front.

Werden Sie Experte für Thermalanalysatoren in Verbindung mit Gasanalysatoren!

Unsere Schulungsabteilung bietet das ganze Jahr über spannende Schulungen zu verschiedenen Methoden an.

Erfahren Sie mehr über unser Kursangebot und melden Sie sich jetzt an!

Videos zum Thema Massenspektrometrie (MS)

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Dieses Video befasst sich mit der leistungsstarken Kombination aus thermogravimetrischer Analyse (TG) und Massenspektrometrie (MS) und verdeutlicht, wie diese die Materialcharakterisierung durch die gleichzeitige Analyse von Massenänderungen und freigesetzten Gasen verbessert, wobei der Schwerpunkt auf wichtigen Anwendungen in Branchen wie der Keramik-, Chemie- und Pharmaindustrie liegt.

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Dieses Video befasst sich mit den Grundlagen und praktischen Anwendungen der kombinierten thermischen Analyse, insbesondere der Kombination der simultanen thermischen Analyse (TG/DSC) mit der Massenspektrometrie (MS), und zeigt, wie diese leistungsstarke Technik dabei hilft, Zersetzungsprodukte zu identifizieren und Reaktionsmechanismen zu verstehen – mit einer Live-Demonstration des STA 509 Jupiter® und des QMS 505 Aëolos®.

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