21.04.2026 by Aileen Sammler
Transparansi yang Lebih Baik dalam Analisis Gas Pembakaran: Kopling OMEGA 5 FT-IR pada NETZSCH TCC 918 Kalorimeter Kerucut
Melampaui Puncak dan Kurva: Wawasan Aplikasi oleh NETZSCH dan Bruker
Seri Blog Bulanan dengan Bruker Optics - Bagian 4: Menggabungkan kalorimetri kerucut dengan analisis gas FT-IR
Memahami perilaku kebakaran bahan sangat penting untuk penilaian keselamatan di industri seperti konstruksi, transportasi, elektronik, dan infrastruktur publik. Dalam lingkungan ini, tidak hanya penting untuk mengetahui seberapa kuat suatu bahan terbakar, tetapi juga gas apa saja yang dilepaskan selama pembakaran.
Lebih Transparan dalam Analisis Gas Pembakaran
The NETZSCH TCC 918 Kalorimeter Kerucut adalah instrumen yang mapan untuk menganalisis perilaku kebakaran. Dengan menerapkan prinsip konsumsi oksigen, alat ini memberikan parameter kebakaran utama termasuk konsentrasi oksigen, karbon dioksida dan karbon monoksida, laju pelepasan panas (HRR), laju produksi asap (SPR), laju kehilangan massa (MLR), waktu penyalaan (TOI), dan waktu padam (TOF). Bersama-sama, parameter-parameter ini menggambarkan kinerja kebakaran suatu bahan dari penyalaan hingga pemadaman api dan secara luas digunakan untuk memodelkan skenario kebakaran yang sebenarnya.
Dalam artikel keempat dari seri blog NETZSCH Bruker tentang teknik analisis gabungan ini, kami melihat bagaimana menggabungkan kalorimetri kerucut dengan analisis gas FT-IR memberikan wawasan yang lebih dalam tentang proses pembakaran dan emisi beracun.
Kalorimetri Kerucut: Dasar untuk Analisis Perilaku Kebakaran
Selama uji kalorimeter kerucut, sampel dipaparkan pada fluks panas yang ditentukan dari pemanas kerucut, dinyalakan, dan dibiarkan terbakar dalam kondisi yang terkendali. Gas buang yang dihasilkan diangkut melalui sistem pembuangan di mana gas tersebut dianalisis untuk menentukan parameter kebakaran utama.
Analisis gas standar di TCC 918 berfokus pada konsentrasi O₂, CO, dan CO₂, yang digunakan untuk menghitung laju pelepasan panas sesuai dengan prinsip konsumsi oksigen. Laju pelepasan panas merupakan salah satu indikator terpenting dari intensitas kebakaran dan potensi bahaya.
Keluaran kalorimeter kerucut classic lainnya meliputi:
- Laju Produksi Asap (SPR ) - menunjukkan gangguan jarak pandang dan kemungkinan paparan racun
- Kehilangan Massa (ML) - mencerminkan degradasi material dan pembentukan residu
- Waktu Penyalaan (TOI ) dan Waktu Padam (TOF) - menggambarkan perilaku temporal pembakaran
Pengukuran-pengukuran ini sudah memberikan gambaran yang komprehensif tentang perilaku kebakaran. Namun, pengukuran ini tidak sepenuhnya mengungkapkan spesies kimia tertentu yang ada dalam gas hasil pembakaran.
Memperluas Pengujian Kebakaran dengan Analisis Gas FT-IR
Untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang proses pembakaran, NETZSCH TCC 918 Cone Calorimeter dapat dipasangkan dengan penganalisis gas Bruker OMEGA 5 FT-IR.
Sambungan diwujudkan melalui jalur transfer yang dipanaskan, memastikan pengangkutan gas yang cepat dan mencegah kondensasi produk dekomposisi. Hal ini memungkinkan analisis FT-IR secara real-time dari gas pembakaran selama percobaan.
Spektroskopi FT-IR mengidentifikasi gas berdasarkan spektrum serapan inframerah karakteristiknya. Berbeda dengan banyak teknik penggabungan lainnya yang terutama memberikan informasi kualitatif atau semi-kuantitatif, penganalisis gas FT-IR OMEGA 5 memungkinkan penentuan kuantitatif secara langsung dan simultan dari beberapa spesies gas dalam aliran pembakaran.
Selain gas pembakaran standar seperti CO₂, CO, dan H₂O, sistem ini juga dapat mengukur berbagai senyawa tambahan secara simultan, termasuk:
- hidrokarbon (misalnya, metana, etena, etuna)
- senyawa halogen seperti HCl, HBr, dan HF
- spesies yang mengandung nitrogen seperti HCN, NH₃, NO, NO₂, dan N₂O
- senyawa organik termasuk formaldehida, benzena, dan fenol
- senyawa sulfur seperti SO₂
Kemampuan ini memungkinkan para peneliti untuk bergerak di luar parameter kebakaran klasik dan memperoleh informasi kuantitatif yang terselesaikan dalam waktu tertentu mengenai spesies gas beracun dan yang berkaitan dengan kebakaran, sehingga memberikan pemahaman yang jauh lebih komprehensif mengenai proses pembakaran dan perilaku emisi.
Contoh: Perilaku Kebakaran Bahan Poliamida
Untuk mendemonstrasikan kemampuan sistem yang digabungkan ini, sampel tekstil PA6 diuji dalam kalorimeter kerucut di bawah fluks panas yang ditentukan.
Data kalorimeter kerucut classic mengungkapkan perilaku kebakaran yang khas dari bahan tersebut, termasuk laju pelepasan panas dan laju produksi asap. Pada saat yang sama, analisis gas FT-IR memberikan informasi rinci tentang komposisi gas asap yang dihasilkan selama pembakaran.
Di antara gas yang terdeteksi adalah:
- CO₂ sebagai produk pembakaran utama
- H₂O dari dekomposisi material dan aditif
- CO, yang menunjukkan pembakaran yang tidak sempurna
- NO dan N₂O yang berasal dari struktur polimer yang mengandung nitrogen
- HCN, gas yang sangat beracun yang dapat menghambat respirasi sel
Deteksi simultan gas-gas ini memungkinkan para peneliti dan insinyur untuk mengevaluasi tidak hanya intensitas kebakaran, tetapi juga risiko toksikologi dari produk pembakaran.
Pandangan yang Lebih Lengkap tentang Keselamatan Kebakaran
Sementara kalorimeter kerucut mengukur perilaku kebakaran termal suatu bahan, penganalisis gas FT-IR mengungkapkan komposisi kimia gas asap yang dihasilkan. Kedua alat ini memungkinkan penilaian komprehensif terhadap bahan yang berkaitan dengan perilaku kebakaran, emisi beracun, kepatuhan terhadap peraturan keselamatan, dan kesesuaian untuk aplikasi yang sangat penting bagi keselamatan.
Baca catatan aplikasi lengkapnya di sini
Artikel ini adalah bagian keempat dari seri blog kami yang menyoroti manfaat menggabungkan analisis termal dan spektroskopi melalui kolaborasi jangka panjang antara NETZSCH dan Bruker.
Ikuti terus! Artikel kami berikutnya akan membahas lebih dalam tentang investigasi bahan baku semen dengan STA-FTIR.
Tinjau Seri Blog:
Artikel ini menyimpulkan seri blog bulanan kami tentang Analisis Gas yang Berkembang dengan TGA-FT-IR "Di Luar Puncak dan Kurva: Wawasan Aplikasi oleh NETZSCH dan Bruker".
Tinjau seri lengkapnya:
Pelajari lebih lanjut tentang produk pengujian api dan teknik kopling kami
Jadilah Ahli dengan Kursus E-Learning Gratis kami
Semua Kursus Dasar E-Learning NETZSCH tidak dipungut biaya! Kontennya dibuat oleh para ahli metode laboratorium kami, yang berbagi pengalaman pribadi mereka dengan Anda. Manfaatkan pembelajaran online yang fleksibel, yang sepenuhnya disesuaikan dengan kebutuhan pelatihan Anda!