31.05.2023 by Dr. Carolin Fischer
Saatnya Memanggang! Pilihlah Arang Terbaik!
Musim panas adalah waktu untuk barbekyu. Tapi pernahkah Anda bertanya-tanya arang mana yang terbaik untuk digunakan? Kualitas arang dapat dicirikan dari jumlah yang mengandung senyawa organik, Kandungan AbuAbu adalah ukuran kandungan mineral oksida berdasarkan berat. Analisis termogravimetri (TGA) dalam atmosfer oksidatif merupakan metode yang telah terbukti dengan baik untuk menentukan residu anorganik, yang biasanya disebut abu, dalam bahan organik seperti polimer, karet, dan lain-lain. Oleh karena itu, pengukuran TGA akan Identify jika suatu bahan diisi dan menghitung total kandungan pengisi. kadar abu dan energi yang dilepaskan selama pembakaran. Ini semua adalah properti yang dapat ditentukan dengan menggunakan penganalisis termal simultan NETZSCH STA. Dengan bantuan pengukuran TGA-DSC, mudah untuk memeriksa apakah perbedaan harga antara produk dapat dibenarkan oleh kualitasnya.
Sebagai perbandingan, tiga jenis arang komersial yang berbeda dipilih: arang kayu beech, arang bermerek, dan arang murah dari toko diskon.
Pengukuran TG-DSC dilakukan dengan penganalisis termal simultan NETZSCH STA yang dilengkapi dengan pembawa sampel TG-DSC tipe S. Sampel arang yang berbeda dipanaskan sebagai sampel curah hingga 550 ° C dalam atmosfer lembam dan dari 550 ° C hingga 950 ° C dalam atmosfer OksidasiOksidasi dapat menggambarkan proses yang berbeda dalam konteks analisis termal.oksidasi. Untuk kondisi pengukuran yang lebih rinci, lihat tabel 1.
Hasil untuk sampel arang kayu beech diplot dalam gambar 1. Tiga langkah kehilangan massa disertai dengan efek energi. Langkah kehilangan massa pertama, pada suhu 81°C, kemungkinan disebabkan oleh pelepasan air, sedangkan kehilangan massa kedua, pada suhu 411°C, merupakan indikasi PirolisisPirolisis adalah penguraian termal senyawa organik dalam atmosfer inert.pirolisis senyawa organik sisa. Peristiwa ini menyebabkan dua efek EndotermikTransisi sampel atau reaksi bersifat endotermik jika panas diperlukan untuk konversi.endotermik pada suhu puncak 67°C dan 394°C dan entalpi 30 J/g dan 5 J/g. Pembakaran sisa karbon di bawah atmosfer udara sintetis menghasilkan kehilangan massa sebesar 92% dan efek EksotermikTransisi sampel atau reaksi dikatakan eksotermik jika dihasilkan panas.eksotermik dengan entalpi -23.315 J/g. Ini bukan entalpi pembakaran lengkap, karena STA adalah sistem terbuka yang memancarkan sebagian energi yang dihasilkan dengan gas pembersih dan gas yang dilepaskan. Nilai ini hanya dapat digunakan untuk perbandingan relatif. Massa residu yang terkait dengan kandungan abu adalah sebesar 3%.
Gambar 2 menggambarkan perbandingan hasil TGA untuk sampel arang yang berbeda. Program suhu yang diberikan menghasilkan dua langkah kehilangan massa untuk setiap sampel di bawah atmosfer lembam. Dalam hal kandungan air, arang bermerek menunjukkan nilai tertinggi, diikuti oleh arang diskon dan arang kayu beech. Perbedaan kadar air kemungkinan besar disebabkan oleh kondisi penyimpanan yang berbeda, tetapi juga dapat disebabkan oleh perbedaan sifat permukaan yang memungkinkan Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan air.
Sebaliknya, proporsi senyawa organik memberikan informasi tentang tingkat penyelesaian proses produksi arang dan briket: Semakin rendah kandungan organiknya, semakin baik PirolisisPirolisis adalah penguraian termal senyawa organik dalam atmosfer inert.pirolisis kayu awal menjadi arang selama proses produksi, sehingga menghasilkan arang yang berkualitas lebih tinggi. Membandingkan ketiga sampel, sekali lagi arang kayu beech menunjukkan nilai terendah, diikuti oleh arang bermerek dan arang diskon. Proses ini belum selesai pada suhu 550°C untuk arang discounter, yang berarti bahwa sampel masih mengandung senyawa organik pada suhu ini.
Setelah beralih ke atmosfer pengoksidasi, sisa karbon dibakar dengan oksigen dan melepaskan karbon dioksida dan karbon monoksida. Di sini, perbedaan antara ketiga sampel juga diamati. Kandungan karbon lebih dari 90% ditentukan untuk arang kayu beech, sedangkan arang bermerek dan arang diskon menunjukkan nilai sekitar 75% karbon. Kandungan karbon yang tinggi menunjukkan kemurnian arang yang tinggi.
Akibatnya, ketiga sampel juga berbeda dalam hal massa residu, yang mencirikan kandungan abu arang. Yang mengejutkan, arang bermerek menghasilkan lebih dari 10% abu, sedangkan dua arang lainnya menunjukkan nilai antara 3% dan 5%. Kadar abu juga dapat dilihat sebagai kriteria kualitas. Semakin rendah Kandungan AbuAbu adalah ukuran kandungan mineral oksida berdasarkan berat. Analisis termogravimetri (TGA) dalam atmosfer oksidatif merupakan metode yang telah terbukti dengan baik untuk menentukan residu anorganik, yang biasanya disebut abu, dalam bahan organik seperti polimer, karet, dan lain-lain. Oleh karena itu, pengukuran TGA akan Identify jika suatu bahan diisi dan menghitung total kandungan pengisi. kadar abu, semakin sedikit proporsi awal produk samping yang tidak reaktif seperti bahan pengisi atau mineral.
Perbandingan sinyal DSC , yang digambarkan pada gambar 3, menunjukkan bahwa arang kayu beech melepaskan panas paling banyak selama pembakaran oksidatif. Karena sampel diukur dalam sistem non-AdiabatikAdiabatik menggambarkan suatu sistem atau mode pengukuran tanpa pertukaran panas dengan lingkungan sekitar. Mode ini dapat direalisasikan dengan menggunakan perangkat kalorimeter sesuai dengan metode kalorimetri laju akselerasi (ARC). Tujuan utama dari perangkat tersebut adalah untuk mempelajari skenario dan reaksi pelarian termal. Deskripsi singkat dari mode adiabatik adalah "tidak ada panas yang masuk - tidak ada panas yang keluar".adiabatik terbuka, nilai-nilai ini tidak dapat dianggap sebagai panas pembakaran. Entalpi yang diukur secara signifikan lebih rendah daripada panas pembakaran, karena gas reaksi panas meninggalkan sampel dan membawa panas yang dilepaskan. Namun, panas yang dilepaskan dapat digunakan sebagai perbandingan relatif yang baik antara ketiga sampel.
Pengukuran lebih lanjut dilakukan dengan sampel kayu beech, lihat gambar 4. Seperti yang diharapkan, jumlah air dan kandungan organiknya jauh lebih tinggi. Langkah pertama dari kehilangan massa, yang mengacu pada air, menghasilkan 5,13%. Peningkatan suhu menyebabkan dekomposisi dua tahap dari kandungan organik dengan total 68,35%. Perbandingan dengan arang kayu beech menunjukkan bahwa proses produksi arang dengan PirolisisPirolisis adalah penguraian termal senyawa organik dalam atmosfer inert.pirolisis kayu hampir selesai. Kandungan organik menurun dari sekitar 78% menjadi kurang dari 3%. Kandungan karbon yang lebih rendah dari kayu juga tercermin dalam entalpi EksotermikTransisi sampel atau reaksi dikatakan eksotermik jika dihasilkan panas.eksotermik yang terdeteksi selama pembakaran oksidatif.
Ringkasan
Karakteristik kualitas arang seperti kelembapan, Kandungan AbuAbu adalah ukuran kandungan mineral oksida berdasarkan berat. Analisis termogravimetri (TGA) dalam atmosfer oksidatif merupakan metode yang telah terbukti dengan baik untuk menentukan residu anorganik, yang biasanya disebut abu, dalam bahan organik seperti polimer, karet, dan lain-lain. Oleh karena itu, pengukuran TGA akan Identify jika suatu bahan diisi dan menghitung total kandungan pengisi. kadar abu dan panas yang dilepaskan dapat dideteksi dengan bantuan penganalisis termal simultan, STA, dari NETZSCH Analyzing & Testing. Hal ini memungkinkan untuk menunjukkan kualitas tinggi dari arang kayu beech sehubungan dengan sifat-sifat ini, sedangkan arang bermerek tidak menunjukkan nilai yang secara signifikan lebih baik daripada sampel arang diskon dalam kasus ini. Selain itu, metode TG-DSC cocok untuk mengontrol penyelesaian proses produksi arang yang berkaitan dengan PirolisisPirolisis adalah penguraian termal senyawa organik dalam atmosfer inert.pirolisis bahan organik.
Kami harap Anda menikmati barbeque Anda!
