04.04.2022 by Aileen Sammler, Dr. Jürgen Zöller

60 jaar NETZSCH-Gerätebau GmbH: Geboorte en geschiedenis van de NETZSCH Thermobalans

Thermogravimetrische analyse (TGA) is een thermische analysemethode voor het meten van massaveranderingen als functie van temperatuur of tijd. Jürgen Zöller, onze jarenlange vertegenwoordiger, neemt u graag mee terug in de tijd en neemt de geschiedenis van de TGA-ontwikkeling met u door.

In januari, februari en maart hebben we de ontwikkeling van onze dilatometers, instrumenten voor simultane thermische analyse en koppelsystemen gepresenteerd. In april gaat alles over thermogravimetrie, afgekort TG of TGA.

Thermogravimetrische analyse (TGA) is een thermische analysemethode voor het meten van massaveranderingen als functie van temperatuur of tijd. Dit levert informatie op over bijvoorbeeld absorptie, desorptie, Thermische stabiliteitEen materiaal is thermisch stabiel als het niet ontleedt onder invloed van temperatuur. Een manier om de thermische stabiliteit van een stof te bepalen is door een TGA (thermogravimetrische analyser) te gebruiken. thermische stabiliteit, corrosiebestendigheid, gehalte aan weekmakers/koolstofzwart/as, additieven en oplosmiddelresten.

Jürgen Zöller, onze jarenlange vertegenwoordiger, neemt u graag mee terug in de tijd en neemt de geschiedenis van de TGA-ontwikkeling met u door.

Jürgen Zöller over zichzelf: "Kort na het afronden van mijn studie als ingenieur natuurkunde in 1987 werd ik aangenomen door NETZSCH Vertriebs-Gesellschaft NVG 6, Hanau (Klein-Auheim), voor de verkoopafdeling van NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb. Na een "basisopleiding" in thermische analyse in Selb en enkele trainingen in het laboratorium en technische verkoop, begon ik met de verkoop voor NETZSCH-Gerätebau GmbH en was ik verantwoordelijk voor bijna de hele Bondsrepubliek Duitsland (Hannover tot aan het Bodenmeer). Nu, na bijna 35 jaar, ben ik Sales Senior Manager voor Zuidwest-Duitsland en werk ik sinds 2001 in een verkoopkantoor in Seligenstadt. Ik ben 62 jaar oud, bijna getrouwd, een enthousiaste koorzangeres, een "Schafkopf" (een Duits kaartspel) speler en heb me 40 jaar lang intensief ingezet voor de carnavalsactiviteiten van Seligenstadt."

Foto's: Waar gewerkt wordt, moet ook gevierd worden: links: Jürgen Zöller met zijn vriend en oud-collega Erwin Kaisersberger op het Selber Wiesenfest; rechts: Jürgen Zöller met zijn verloofde Hanni bij een carnavalsoptocht "small".

Thermogravimetrie of gewoon: Thermobalans

Net als de dilatometer is de NETZSCH thermobalans ouder dan NETZSCH-Gerätebau GmbH zelf, waarvan we in 2022 het 60-jarig jubileum vieren. Thermogravimetrie is de derde en laatste pijler van de "Grote Drie" in de ontluikende jaren van thermische analyse:

Dilatometrie (DIL) - Differentiële thermische analyse (DTA) - Thermogravimetrie (TG)

De allereerste thermobalans door NETZSCH zag het daglicht in 1959, wat betekent dat dit lang genoeg geleden gebeurde om nog plaats te hebben gevonden in het oude keramische laboratorium van de Maschinenfabrik Gebrüder NETZSCH, Selb.

Afbeelding: Model van de eerste NETZSCH TG 409 thermobalans uit 1959
Afbeelding: Classic TGA type S monsterdrager (Pt/Rh thermokoppel) met vlakke kroes (Al2O3)

Een thermobalans moet, zoals de naam al zegt, kunnen wegen, en indien mogelijk onder verschillende temperaturen. En - anders zou het geen NETZSCH balans zijn - onder zeer hoge temperaturen. De eerste thermobalans was dus al in staat om van kamertemperatuur tot 1550°C te meten.

Een NETZSCH TGA zou geen NETZSCH TGA zijn - en dit geldt tot op de dag van vandaag - als hij geen weegsysteem aan de bovenkant had, zoals we dat kennen van alledaagse keuken- of badkamerweegschalen. En dat is even eenvoudig als geniaal! De zogenaamde TGA monsterdrager (zie afbeelding) zit op een thermostaat- en begassingsweegsysteem. De kroes met het monstermateriaal stijgt door middel van een draagstaaf van Al2O3 in een oven die erboven is geplaatst en wordt onderworpen aan een gedefinieerd temperatuurprogramma.

Hoogste precisie en maak 2 uit 1: TGA wordt STA

Op dit punt, onlosmakelijk verbonden met de NETZSCH thermobalansen, komt een tweede succesverhaal dat de opkomst van NETZSCH thermobalansen vanaf de allereerste dag heeft begeleid.

Het "hart" van alle TGA-instrumenten die sinds 1959 tot op de dag van vandaag de fabriek NETZSCH verlaten, is een op maat gemaakt weegsysteem van SARTORIUS uit Göttingen, Duitsland. Hoewel de systemen in die tijd, net als bij DIL en DTA, alleen met punt- en puntmatrixrecorders werkten, hadden de beste weegschalen in de jaren 1970 en 1980 al een standaardafwijking van ± 0,03 mg en een afleesbaarheid van 20 µg/mm (papier). De maximale monsterinvoer was toen al 15 g, ook al beperkte men in die tijd de monstermassa graag tot 50-100 mg.

De ontwikkeling van de TG 409/419/429 thermobalansen verliep snel en nadat ze eind jaren 60 en begin jaren 70 "getrouwd" waren met de al bestaande DTA 404, werden deze instrumenten een van de eerste STA's op de markt en daarmee waarschijnlijk het grootste succesverhaal in de geschiedenis van NETZSCH-Gerätebau

Afbeelding: TGA/STA 409 uit 1976 met elektronica en meerkanaals puntprinter + monsterdragersystemen

Het top-loading weegsysteem van NETZSCH heeft aanzienlijk meer voordelen dan nadelen en is in de meeste gevallen enthousiast ontvangen door onze deskundige gebruikers op de wereldmarkt, vooral in vergelijking met horizontale en, nog meer, hangende systemen.

Geen regel zonder uitzondering

Halverwege de jaren 80, toen thermogravimetrische behoeften nog meestal werden vervuld met meetinstrumenten met resoluties van 2, 5 of zelfs 10 µg, kwamen er steeds meer verzoeken voor een hogere nauwkeurigheid, een hogere resolutie en minder Rabinowitsch CorrectieDe Rabinowitsch (of Weissenberg-Rabinowitsch) correctie wordt toegepast om nauwkeurigere waarden voor schuifsnelheden te krijgen van niet-Newtonse materialen, gemeten met een capillaire stromingstechniek.correctie van het TGA-signaal. Om tegemoet te komen aan wat waarschijnlijk de beste analytische balans op de markt was - een balans van Sartorius die in 1987 al een resolutie van 0,1 µg had - overwogen NETZSCH experts zoals Dr. Wolf-Dieter Emmerich (toen Managing Director), Martin Schmidt (toen gevolmachtigd vertegenwoordiger) en Gerhard Bräuer (toen Hoofd Ontwikkeling) om een symmetrische en vrijwel "dubbelhangende" thermobalans te bouwen.

NETZSCH De TG 439 Microbalans met dubbel platina ovensysteem was geboren!

Afbeelding: NETZSCH TG 439 microbalans met 0,1 µg & 100 K/min verwarmingssnelheid

Deze thermobalans werd van 1987 tot eind jaren '90 exclusief gebouwd in small aantallen voor klanten die dergelijke extreme small gewichtsveranderingen moesten meten. Deze klanten waren zeer tevreden dat er geen drijfvermogencorrectie nodig was, dankzij de symmetrie van de balansschaal en de twee ovens voor monster- en referentiekant.

Hier kunt u de TG 439 brochure uit 1987 bekijken. (Duitse taal)
Afbeelding: Serie 400 voor hoge temperaturen: DSC 404, DIL-STA 409 en TG 439
Lees een artikel over de TG 439 in ons eerste klantenmagazine uit 1991.

Meer spannende informatie over de TGA, de voordelen en een buitengewone tekening zullen in de komende week worden gepubliceerd. ?