H2Secure Conceito
Exame seguro de materiais sob hidrogênio
Análise térmica com hidrogênio
A chave para uma melhor compreensão das interações de materiais
O hidrogênio (H2) está ganhando atenção por sua possível função nas práticas sustentáveis e na tecnologia verde. A pesquisa sobre a interação de materiais com o hidrogênio é fundamental para o desenvolvimento de soluções ecologicamente corretas que podem 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. 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 H₂Segurança, 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 H₂Segurançaé 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 atingidas para uma troca de gás, minimizando os possíveis riscos associados ao manuseio de hidrogênio ou oxigênio.
O conceito NETZSCH H₂Segurança é certificado pela TÜV.
Método
Análise térmica simultânea
Termogravimetria simultânea - Calorimetria Exploratória Diferencial
A Análise Térmica Simultânea (STA) é um método usado para analisar a Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica e a composição dos materiais. Ela combina duas técnicas: Análise Termogravimétrica (TGA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC).
A TGA mede a mudança de peso de um material quando ele é aquecido ou resfriado, fornecendo informações sobre temperaturas de Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição, teor de umidade e Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica. A DSC mede a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma amostra, fornecendo informações sobre Transições de faseO termo transição de fase (ou mudança de fase) é mais comumente usado para descrever transições entre os estados sólido, líquido e gasoso.transições de fase, capacidade de calor e entalpias de reação.
Análise termomecânica
A análise termomecânica (TMA) é uma técnica para determinar as alterações dimensionais em sólidos, líquidos ou materiais pastosos em função da temperatura e/ou do tempo sob uma força mecânica definida (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 - Partes 1 a 3). Está intimamente relacionada à dilatometria, que determina a mudança de comprimento de amostras sob carga desprezível (DIN 51045).
H₂Segurança 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 H₂Segurança, 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 H₂Segurança Conceito
Conceito para a série STA 509
configuração do H₂Segurança Conceito
Conceito para o TMA 512 Hyperion®
Especificações
| H₂Segurançapara STA 449/509 | H₂Segurançapara TMA 512 | |
|---|---|---|
| Tipo de forno que suporta medições de H₂ | SiC | SiC |
| Faixa de temperatura | RT a 1600°C | RT a 1600°C |
| Tipos de sensores* |
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| Tipos de termopar* |
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| Tipo de sensor somente para experimentos de redução | W | |
| MFC 4 vezes opcional | Possibilidade de alternar entre as atmosferas de hidrogênio e de ar atmosferas de ar em uma única medição | Possibilidade de alternar entre as atmosferas de hidrogênio e de ar atmosferas de ar em uma única medição |
| Fornecimento de hidrogênio | Fornecido pelo operador, por exemplo, gerador de hidrogênio gerador de hidrogênio, cilindro de H₂ | fornecido pelo operador, por exemplo, gerador de hidrogênio gerador de hidrogênio, cilindro de H₂ |
| Célula de medição de H₂ e O₂ | Incluído | incluído |
| Caixa de segurança de H₂ | Incluído | incluído |
| Tratamento opcional da saída de gás | Diluição de H₂ | diluição de H₂ |
| Atualização de modelos anteriores | Possível | Sob consulta |
* Possibilidade de redução do tempo de vida útil, dependendo dos parâmetros experimentais.
Produtos relacionados
Upgrade para a série STA 449
O conceito H₂Segurança 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.
