21.04.2026 by Aileen Sammler
Nagyobb átláthatóság az égésgáz-elemzésben: az OMEGA 5 FT-IR csatlakoztatása az NETZSCH TCC 918 kúpos kaloriméterhez
A csúcsok és görbék mögött: Alkalmazási betekintés az NETZSCH és a Bruker jóvoltából
Havi blogsorozat a Bruker Optics-szal – 4. rész: A kúpos kalorimetria és az FT-IR gázelemzés kombinálása
Az anyagok tűzzel kapcsolatos viselkedésének megértése alapvető fontosságú a biztonsági értékelésekhez olyan iparágakban, mint az építőipar, a közlekedés, az elektronika és a közszféra infrastruktúrája. Ezekben a környezetekben nemcsak az a fontos, hogy egy anyag milyen intenzitással ég, hanem az is , hogy az égés során milyen gázok szabadulnak fel.
Nagyobb átláthatóság az égéstermék-elemzésben
A NETZSCH TCC 918 Kúpkaloriméter egy jól bevált eszköz a tűz viselkedésének elemzésére. Az oxigénfogyasztás elvének alkalmazásával olyan kulcsfontosságú tűzparamétereket szolgáltat, mint az oxigén, a szén-dioxid és a szén-monoxid koncentrációja, a hőfelszabadulás sebessége (HRR), a füstképződés sebessége (SPR), a tömegveszteség sebessége (MLR), a gyulladásig eltelt idő (TOI) és a kialvásig eltelt idő (TOF). Ezek a paraméterek együttesen leírják egy anyag tűzzel kapcsolatos teljesítményét a gyulladástól a láng kialvásáig, és széles körben használják valós tűzforgatókönyvek modellezésére.
A NETZSCH Bruker blogsorozatunk negyedik, a kapcsolt analitikai technikákról szóló cikkében azt vizsgáljuk, hogy a kúpkalorimetria és az FT-IR gázelemzés kombinálása hogyan nyújt mélyebb betekintést az égési folyamatok és a toxikus kibocsátások folyamatába.
Kúpkalorimetria: A tűz viselkedésének elemzésének alapja
A kúpkaloriméteres vizsgálat során a mintát egy kúpos fűtőberendezés meghatározott hőáramának teszik ki, meggyújtják, és ellenőrzött körülmények között hagyják elégni. A keletkező füstgázokat egy kipufogórendszeren keresztül szállítják, ahol elemzik őket a kulcsfontosságú tűzparaméterek meghatározására.
A TCC 918 szabványos gázelemzés az O₂-, CO- és CO₂-koncentrációkra összpontosít, amelyek az oxigénfogyasztás elve alapján a hőfelszabadulási sebesség kiszámítására szolgálnak. A hőfelszabadulási sebesség a tűz intenzitásának és a potenciális veszélynek az egyik legfontosabb mutatója.
A classic kúpkaloriméter egyéb kimenetei a következők:
- Füstképződési ráta (SPR) - a látási viszonyok romlását és az esetleges mérgezéses expozíciót jelzi
- Tömegveszteség (ML) - az anyag lebomlását és a maradékképződést tükrözi
- A gyulladásig eltelt idő (TOI) és a kialvásig eltelt idő (TOF ) - az égés időbeli viselkedésének leírása
Ezek a mérések már átfogó képet adnak a tűz viselkedéséről. Azonban nem tárják fel teljes mértékben az égési gázokban jelen lévő specifikus kémiai fajokat.
Tűzvizsgálat kiterjesztése FT-IR gázelemzéssel
Az égési folyamatok mélyebb megismeréséhez a NETZSCH TCC 918 kúpkalorimétert a Bruker OMEGA 5 FT-IR gázelemzővel lehet összekapcsolni.
A kapcsolat egy fűtött átvezető vezetékkel valósul meg, amely biztosítja a gyors gázszállítást és megakadályozza a bomlástermékek kondenzációját. Ez lehetővé teszi az égési gázok valós idejű FT-IR elemzését a kísérlet során.
Az FT-IR spektroszkópia a gázokat jellegzetes infravörös abszorpciós spektrumuk alapján azonosítja. Sok más, elsősorban minőségi vagy félkvantitatív információt szolgáltató csatolási technikával szemben az OMEGA 5 FT-IR gázelemző készülék lehetővé teszi az égési áramban lévő több gázfaj közvetlen és egyidejű mennyiségi meghatározását.
A standard égési gázok, mint a CO₂, CO és H₂O mellett a rendszer ezért további vegyületek széles körének egyidejű mennyiségi meghatározására is képes, többek között:
- szénhidrogének (pl. metán, etén, etilén, etin)
- halogénvegyületek, például HCl, HBr és HF
- nitrogéntartalmú fajok, mint például HCN, NH₃, NO, NO₂ és N₂O
- szerves vegyületek, köztük formaldehid, benzol és fenol
- kénvegyületek, mint például SO₂
Ez a képesség lehetővé teszi a kutatók számára, hogy túllépjenek a klasszikus tűzparamétereken, és kvantitatív, időben felbontott információkat kapjanak a toxikus és a tűz szempontjából fontos gázfajokról, így sokkal átfogóbb megértést nyújtanak az égési folyamatokról és a kibocsátási viselkedésről.
Példa: Poliamid anyagok tűzzel szembeni viselkedése
E kapcsolt rendszer képességeinek bemutatására egy PA6 textilmintát vizsgáltak a kúpkaloriméterben meghatározott hőáram mellett.
A classic kúpkaloriméter adataiból kiderült az anyag tipikus tűzviselkedése, beleértve a hőfelszabadulási sebességet és a füstképződési sebességet. Ugyanakkor az FT-IR gázelemzés részletes információt szolgáltatott az égés során keletkező füstgázok összetételéről.
A kimutatott gázok között voltak:
- CO₂, mint a fő égéstermék
- H₂O az anyag és az adalékanyag Bomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlásából származóH₂O
- CO, amely a nem teljes égést jelzi
- NO és N₂O, amelyek nitrogéntartalmú polimerszerkezetekből származnak
- HCN, egy rendkívül mérgező gáz, amely gátolhatja a sejtlégzést
E gázok egyidejű kimutatása lehetővé teszi a kutatók és mérnökök számára, hogy ne csak a tűz intenzitását, hanem az égéstermékek toxikológiai kockázatát is értékeljék.
A tűzbiztonság teljesebb áttekintése
Míg a kúpkaloriméter az anyag hőviselkedését számszerűsíti, addig az FT-IR gázelemző készülék a keletkező füstgázok kémiai összetételét mutatja meg. Együttesen lehetővé teszik az anyagok átfogó értékelését a tűzviselkedés, a toxikus kibocsátások, a biztonsági előírásoknak való megfelelés és a biztonságkritikus alkalmazásokban való alkalmazhatóság szempontjából.
Olvassa el a teljes alkalmazási jegyzetet itt
Ez a cikk a negyedik része blogsorozatunknak, amely a termikus és spektroszkópiai elemzés kombinációjának előnyeit mutatja be a NETZSCH és a Bruker hosszú távú együttműködése révén.
Maradjon velünk! Következő cikkünkben a cement nyersanyag STA-FTIR segítségével történő vizsgálatába merülünk el mélyebben.
A blogsorozat áttekintése:
Ezzel a cikkel zárul a TGA-FT-IR TGA-FT-IR-vel végzett evolvált gázelemzésről szóló havi blogsorozatunk "Túl a csúcsokon és görbéken: NETZSCH és Bruker".
Tekintse át a teljes sorozatot:
Tudjon meg többet tűzvizsgálati termékeinkről és kapcsolási technikáinkról
Váljon szakértővé ingyenes E-Learning tanfolyamainkkal
Minden NETZSCH E-Learning alaptanfolyam ingyenes! A tartalmat laboratóriumi módszerekkel foglalkozó szakértőink állítják össze, akik személyes tapasztalataikat osztják meg Önnel. Használja ki a rugalmas online tanulás előnyeit, amely teljes mértékben az Ön képzési igényeihez igazodik!