暗い背景の中で渦巻く煙に囲まれ、暖かい光を放つ2つの白熱電球は、進化したガス分析を表している。

26.08.2021 by Aileen Sammler

1+1=3:発生ガス分析と熱分析の組み合わせ

熱分析の分野では、一般的に、加熱中に放出されるガスの化学成分を特性評価するためにカップリングが使用されます。EGAによって材料の種類と組成をより深く理解する方法をご覧ください。

今日の熱分析法の大半は記述分析法に属する。つまり、これらの方法は材料の熱挙動を正確に特徴付けることができる。例えば、次のような質問に答えることができます:

  • 材料はいつ溶けるのか?
  • 材料の分解は何度で始まるのか?
  • 温度処理中に部品のサイズはどのように変化するのか?

しかし、熱分析では「なぜ何かが起こるのか」を直接答えられないことがよくあります。熱分析では、材料に何が起こるかを直接特定することはできません。材料の溶融や質量減少のようなプロセスそのものを記述するだけです。多くの場合、材料とその熱挙動をより深く理解するには、従来の熱分析法では不十分です。そのため、熱分析法はしばしばさらなる分析手法と組み合わされます。これは、2つ以上の分析手法を組み合わせて材料の特性評価を強化するハイフネーションと呼ばれるものです。

発生ガス分析 - 素材についてもっと知る

熱分析の分野では、一般的に、加熱中に放出されるガスの化学成分を特性評価するためにカップリングが使用されます。EGAによって、材料の種類と組成に関する深い洞察が得られます。熱分析装置とFT-IR(フーリエ変換赤外分光光度計)、MS(質量分析計)および GC-MS(質量分析計を検出器とするガスクロマトグラフ)のような一般的な装置の組み合わせは、熱処理中に発生するガスや蒸気の性質や量、あるいはその両方に関する重要な情報を提供します。このため、カップリングソリューションは、プロセスをよりよく理解し、安全リスクを防止し、材料の熱安定性を調査するための完璧なツールとなります。したがって、EGAは、ポリマー、無機、製薬の各分野における疑問に答えるための数多くのオプションを提供しています。

NETZSCH TG 209F1 Libra FT-IRスペクトロメーター(左)と質量分析計(右)を組み合わせたEGA用サーマルアナライザー。
図1:NETZSCH TG 209F1 Libra® とFT-IR分光計(左)または質量分析計(右)の組み合わせ。

TGAを質量分析計(TG-MS)またはフーリエ変換赤外分光計(TG-FTIR)に接続することは、熱分析と発生ガス分析を組み合わせた一般的な例です。これらのカップリング技術により、質量変化の挙動と加熱中に材料から放出される化学成分の同定を同時に調べることができます。ポリマー、有機物、無機物、セラミックスなど、さまざまな材料の調査に使用できます。

複雑な有機物質やバイオマスの分解など、要求の厳しいアプリケーションでは、高度なカップリングソリューションが可能です。これは、ガスクロマトグラフと質量分析計(GC-MS)、あるいはTGA-MS-FTIRのような2つの分光法の同時カップリングによって実現することができる。

FT-IR spectroscopy (Bruker Invenio)と質量分析(Aëolos Quadro)のデュアルカップリングセットアップとNETZSCH 。 STA 449 F3 Jupiterを使用した高度な熱分析。
図2:FT-IR分光法(左:Bruker Invenio)と質量分析法(右:Aëolos® Quadro)のデュアルカップリングNETZSCH 。 STA 449 F3 Jupiter®.
洗練されたデザインのモダンな分析装置は、鮮やかなティール色の光線に包まれ、最先端技術を引き立てている。
図3: STA 449 F3 JupiterSKIMMER 加熱炉を用いた-質量分析計への直接連結

特殊なアプリケーションの場合、NETZSCH は、MSSkimmer.この特殊なアプローチは、質量分析計とのカップリング技術を同時熱分析(STA)加熱炉の設計に直接統合するものです。
この統合により、加熱炉のタイプにもよりますが、最高1950°Cまでの移送温度が実現可能です。これにより、例えば金属、セラミック、無機物のような材料から凝縮しやすいガスも調査できる可能性があります。

詳しくはウェビナーをご覧ください: 次世代の発生ガス分析 on Vimeo

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説明

溶存ガス分析のリーディングカンパニー

NETZSCH は、発生ガス分析およびカップリング技術の分野で約半世紀の開発経験を有し、あらゆる産業および学術用途の材料研究開発のためのソリューションを提供しています。当社のEGAメソッドの詳細については、こちらをご覧ください:Hyphenated Techniques - Evolved Gas Analysis (EGA) -NETZSCH Analyzing & Testing (NETZSCH-thermal-analysis.com)

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