H₂Secure Conceito
Exame seguro de materiais sob hidrogênio
Análise térmica com hidrogênio
A chave para um melhor entendimento das interações de materiais
O hidrogênio (H2) está ganhando atenção por sua possível função nas práticas sustentáveis e na tecnologia verde. A pesquisaarcsobre a interação de materiais com o hidrogênio é fundamental para o desenvolvimento de soluções ecológicas que possam reduzir significativamente o impacto ambiental.
Uma aplicação notável é o uso do hidrogênio para atenuar as altas emissõesde CO2 dos processos metalúrgicos por meio da redução direta, como na redução do minério de ferro. O armazenamento químico de hidrogênio, especialmente por meio do uso de hidretos metálicos, é outra importante via de pesquisa.arch. Os cientistas estão trabalhando para melhorar as capacidades volumétricas e gravimétricas, bem como a cinética de adsorção/dessorção de hidrogênio e o ciclo de vida de possíveis candidatos a materiais. O aprimoramento desses aspectos dos materiais pode levar a soluções mais eficientes e práticas de armazenamento de hidrogênio, que são vitais para várias aplicações, incluindo transporte, armazenamento de energia e sistemas de energia renovável.
Medições seguras em atmosferas redutoras ou oxidantes
O conceito H₂Secure, desenvolvido pela NETZSCH, apresenta uma solução completa para a realização de testes em ambientes com concentrações variáveis de hidrogênio, proporcionando a máxima segurança. Esse conceito permite a realização de experimentos seguros em um ambiente 100% H2 ou com concentrações mais baixas de H2 misturadas com gases não inflamáveis, como atmosferas de nitrogênio (N2) ou argônio (Ar). Essa flexibilidade é obtida por meio de um protocolo de segurança abrangente incorporado ao sistema.
Um dos principais recursos do conceito H₂Secureé sua capacidade de realizar ciclos complexos de OxidaçãoA oxidação pode descrever diferentes processos no contexto da análise térmica.oxidação-redução sem problemas. Isso envolve a alternância entre atmosferas contendo hidrogênio e oxigênio em uma única medição, permitindo a análise precisa da cinética da reação e do comportamento do material sob diferentes condições. Durante esses testes, é fundamental manter a segurança em todos os momentos. Portanto, em um estado intermediário, a amostra e o aparelho de teste são purgados com gás inerte. Esse processo de purga continua até que as condições seguras sejam alcançadas para uma troca de gás, minimizando quaisquer riscos potenciais associados ao manuseio de hidrogênio ou oxigênio.
Método
Termogravimetria simultânea - Calorimetria Exploratória Diferencial
A aplicação simultânea de Termogravimetria (TGA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) a uma única amostra em um instrumento STA produz mais informações do que a aplicação separada em dois instrumentos diferentes:
- As condições de teste são perfeitamente idênticas para os sinais de TGA e DSC (mesma atmosfera, taxa de fluxo, pressão de vapor na amostra, taxa de aquecimento, contato térmico com o cadinho da amostra e o sensor, efeito de radiação, etc.).
- A capacidade de análise dos sinais é aprimorada, pois dois ou mais conjuntos de informações referentes ao comportamento da amostra estão sempre disponíveis simultaneamente (diferenciação entre transformação de fase e Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição, entre reações de adição e condensação, reconhecimento de reações de PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise, OxidaçãoA oxidação pode descrever diferentes processos no contexto da análise térmica.oxidação e combustão etc.).
- O método de Análise Térmica Simultânea (STA) é excepcionalmente versátil, capaz de acomodar experimentos complexos que envolvem condições atmosféricas especializadas, como vapor de água, gases corrosivos e, agora, atmosferas de hidrogênio.
A Análise Térmica Simultânea (STA) é baseada em normas, por exemplo, ISO 11358, ASTM E793, DIN 51004, DIN 51006, DIN 51007. Em geral, refere-se à aplicação simultânea de Termogravimetria (TGA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) a uma mesma amostra em um único instrumento.
H₂Secure Conceito
- O volume de H2é regulado com precisão pela introdução de hidrogênio na parte superior do forno e confinando-o em um espaço definido acima da câmara de equilíbrio continuamente purgada.
- As concentrações de gás de H2 eO2 são medidas continuamente para um manuseio seguro.
- A unidade central de comunicação, a caixa H₂Secure, processa as informações gerais e controla os fluxos de gás com base em limites de segurança predefinidos.
- A operação à prova de falhas é obtida pela abertura das válvulas magnéticas em caso de falha de energia, liberando assim um gás inerte que remove o hidrogênio do sistema.
configuração do H₂Secure Conceito
Conceito para a série STA 509
Especificações
| H₂Secure para STA 449/509 | |
|---|---|
| Tipo de forno que suporta medições de H₂ | SiC |
| Faixa de temperatura | RT a 1600°C |
| Tipos de sensores* |
|
| Tipos de termopar* |
|
| Tipo de sensor apenas para experimentos de redução | W |
| MFC 4 vezes opcional | Possibilidade de alternar entre as atmosferas de hidrogênio e ar em uma única medição |
| Fornecimento de hidrogênio | Fornecido pelo operador, por exemplo, gerador de hidrogênio, cilindro de H₂ |
| Célula de medição de H₂ e O₂ | Incluído |
| Caixa de segurança de H₂ | Incluído |
| Tratamento opcional da saída de gás | Diluição de H₂ |
| Atualização do STA 449 existente | Possível |
* Possibilidade de redução do tempo de vida útil, dependendo dos parâmetros experimentais
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Upgrade para a série STA 449
O conceito H₂Secure é prontamente acessível para todos os instrumentos das séries STA 449 e 509, oferecendo a flexibilidade de atualização dos instrumentos existentes. Os instrumentos atualizados mantêm sua funcionalidade completa e, ao mesmo tempo, permitem operações seguras com hidrogênio. A atualização abrange todos os componentes essenciais e pode ser convenientemente realizada no local por nossa equipe de serviços.
