21.04.2026 by Aileen Sammler
Mai multă transparență în analiza gazelor de combustie: Cuplarea FT-IR OMEGA 5 pe calorimetrul cu con NETZSCH TCC 918
Dincolo de vârfuri și curbe: Perspective de aplicare de la NETZSCH și Bruker
Seria lunară de bloguri cu Bruker Optics - Partea 4: Combinarea calorimetriei conice cu analiza gazelor FT-IR
Înțelegerea comportamentului la foc al materialelor este esențială pentru evaluarea siguranței în industrii precum construcțiile, transporturile, electronica și infrastructura publică. În aceste medii, nu este important doar să se știe cât de intens arde un material, ci și ce gaze sunt eliberate în timpul arderii.
Mai multă transparență în analiza gazelor de combustie
Calorimetrul NETZSCH TCC 918 Calorimetrul conic este un instrument bine stabilit pentru analizarea comportamentului incendiilor. Prin aplicarea principiului consumului de oxigen, acesta furnizează parametrii cheie ai incendiului, inclusiv concentrațiile de oxigen, dioxid de carbon și monoxid de carbon, rata de degajare a căldurii (HRR), rata de producere a fumului (SPR), rata de pierdere a masei (MLR), timpul până la aprindere (TOI) și timpul până la stingerea flăcării (TOF). Împreună, acești parametri descriu performanța la foc a unui material de la aprindere la stingerea flăcării și sunt utilizați pe scară largă pentru a modela scenarii reale de incendiu.
În acest al patrulea articol din seria noastră de bloguri NETZSCH Bruker privind tehnicile analitice cuplate, analizăm modul în care combinarea calorimetriei conice cu analiza gazelor FT-IR oferă o perspectivă mai profundă asupra proceselor de ardere și a emisiilor toxice.
Calorimetria conică: Baza pentru analiza comportamentului incendiilor
În timpul unui test cu calorimetru conic, o probă este expusă la un flux de căldură definit de un încălzitor conic, aprinsă și lăsată să ardă în condiții controlate. Gazele de ardere rezultate sunt transportate printr-un sistem de evacuare unde sunt analizate pentru a determina parametrii cheie ai incendiului.
Analiza standard a gazelor în TCC 918 se concentrează pe concentrațiile de O₂, CO și CO₂, care sunt utilizate pentru a calcula rata de degajare a căldurii în conformitate cu principiul consumului de oxigen. Rata de degajare a căldurii este unul dintre cei mai importanți indicatori ai intensității incendiului și ai pericolului potențial.
Alte rezultate ale calorimetrului conic classic includ:
- Rata de producere a fumului (SPR) - indicând afectarea vizibilității și posibila expunere la substanțe toxice
- Pierderea de masă (ML) - reflectă degradarea materialului și formarea reziduurilor
- Timpul până la aprindere (TOI) și timpul până la stingerea flăcării (TOF) - care descriu comportamentul temporal al arderii
Aceste măsurători oferă deja o imagine cuprinzătoare a comportamentului incendiului. Cu toate acestea, ele nu dezvăluie pe deplin speciile chimice specifice prezente în gazele de ardere.
Extinderea testării la foc cu analiza gazelor FT-IR
Pentru a obține o înțelegere mai profundă a proceselor de ardere, calorimetrul conicNETZSCH TCC 918 poate fi cuplat cu analizorul de gaze Bruker OMEGA 5 FT-IR.
Conexiunea se realizează prin intermediul unei linii de transfer încălzite, asigurând transportul rapid al gazelor și prevenind condensarea produselor de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere. Acest lucru permite analiza FT-IR în timp real a gazelor de ardere în timpul experimentului.
Spectroscopia FT-IR identifică gazele pe baza spectrelor lor caracteristice de absorbție în infraroșu. Spre deosebire de multe alte tehnici de cuplare care furnizează în principal informații calitative sau semicantitative, analizorul de gaze FT-IR OMEGA 5 permite determinarea cantitativă directă și simultană a mai multor specii de gaze din fluxul de ardere.
În plus față de gazele de ardere standard, cum ar fi CO₂, CO și H₂O, sistemul poate cuantifica simultan o gamă largă de compuși suplimentari, inclusiv
- hidrocarburi (de exemplu, metan, etenă, etenă)
- compuși halogenați precum HCl, HBr și HF
- specii care conțin azot, precum HCN, NH₃, NO, NO₂ și N₂O
- compuși organici, inclusiv formaldehidă, benzen și fenol
- compuși ai sulfului, cum ar fi SO₂
Această capacitate permite cercetătorilor să treacă dincolo de parametrii clasici ai incendiului și să obțină informații cantitative, rezolvate în timp, privind speciile de gaze toxice și relevante pentru incendiu, oferind o înțelegere mult mai cuprinzătoare a proceselor de ardere și a comportamentului emisiilor.
Exemplu: Comportamentul la foc al materialelor din poliamidă
Pentru a demonstra capacitățile acestui sistem cuplat, o mostră de material textil PA6 a fost testată în calorimetrul conic sub un flux de căldură definit.
Datele calorimetrului conic classic au evidențiat comportamentul tipic la foc al materialului, inclusiv rata de degajare a căldurii și rata de producere a fumului. În același timp, analiza gazelor FT-IR a furnizat informații detaliate privind compoziția gazelor de fum generate în timpul arderii.
Printre gazele detectate au fost:
- CO₂ ca principal produs de ardere
- H₂O din descompunerea materialelor și a aditivilor
- CO, indicând o ardere incompletă
- NO și N₂O provenite de la structurile polimerice care conțin azot
- HCN, un gaz foarte toxic care poate inhiba respirația celulară
Detectarea simultană a acestor gaze permite cercetătorilor și inginerilor să evalueze nu numai intensitatea incendiului, ci și riscul toxicologic al produselor de ardere.
O viziune mai completă asupra siguranței la incendiu
În timp ce calorimetrul conic cuantifică comportamentul termic la foc al unui material, analizorul de gaze FT-IR dezvăluie compoziția chimică a gazelor de fum rezultate. Împreună, acestea permit o evaluare cuprinzătoare a materialelor în ceea ce privește comportamentul la foc, emisiile toxice, conformitatea cu normele de siguranță și adecvarea pentru aplicații critice de siguranță.
Citiți nota de aplicare completă aici
Acest articol este partea a patra din seria noastră de bloguri care evidențiază beneficiile combinării analizei termice și spectroscopice prin colaborarea pe termen lung dintre NETZSCH și Bruker.
Rămâneți pe recepție! Următorul nostru articol va aprofunda investigarea materiei prime de ciment prin STA-FTIR.
Revizuiți seria de bloguri:
Acest articol încheie seria noastră lunară de bloguri privind analiza gazelor evoluate cu TGA-FT-IR "Dincolo de vârfuri și curbe: Aplicații oferite de NETZSCH și Bruker".
Consultați seria completă:
- Partea 1:Identificarea materialelor separatoare în aplicațiile bateriilor
- Partea 2:Detectarea plastifianților în polimeri, jucării și articole sportive
- Partea 3:Influența umidității asupra descompunerii produselor farmaceutice
- Partea 4: Analiza gazelor de combustie: Cuplarea FT-IR OMEGA 5 pe calorimetrul conic NETZSCH TCC 918
Aflați mai multe despre produsele noastre de testare la foc și tehnicile de cuplare
Deveniți expert cu cursurile noastre gratuite de E-Learning
Toate cursurile de bază NETZSCH E-Learning sunt gratuite! Conținutul este creat de experții noștri în metode de laborator, care vă împărtășesc experiențele lor personale. Profitați de învățarea online flexibilă, complet adaptată la nevoile dumneavoastră de formare!