1+1=3: Kombination av evolverad gasanalys och termisk analys

Inom området termisk analys används koppling vanligtvis för att karakterisera de kemiska komponenterna i de gaser som frigörs under uppvärmning, en metod som kallas Evolved Gas Analysis (EGA). Läs mer om hur du kan få en djupare insikt om typen och sammansättningen av dina material med hjälp av EGA.

Majoriteten av dagens termoanalytiska metoder tillhör gruppen deskriptiv analys. Det innebär att dessa metoder kan möjliggöra en exakt karakterisering av ett materials termiska beteende. De kan t.ex. besvara frågor som

När smälter ett material?
Vid vilken temperatur börjar nedbrytningen av materialet?
Hur förändras storleken på en detalj under temperaturbehandlingen?

Termisk analys kan dock ofta inte ge ett direkt svar på "varför något händer". Termisk analys ger ingen direkt identifiering av vad som händer med materialet. Den beskriver bara själva processen, t.ex. Smälttemperaturer och entalpierEtt ämnes smältningsenthalpi, även kallad latent värme, är ett mått på den energitillförsel, vanligtvis värme, som krävs för att omvandla ett ämne från fast till flytande tillstånd. Ett ämnes smältpunkt är den temperatur vid vilken det ändrar tillstånd från fast (kristallin) till flytande (isotropisk smälta).smältning eller massförlust av ett material. I många fall är konventionella termoanalytiska metoder inte tillräckliga för att få en bättre förståelse för ett material och dess termiska beteende. Därför kombineras ofta termoanalytiska metoder med ytterligare analytiska tekniker. Detta kallas hyphenation och innebär att man kombinerar två eller flera analysmetoder för att förbättra materialkarakteriseringen.

Evolved Gas Analysis - Lär dig mer om dina material

Inom området termisk analys används koppling vanligtvis för att karakterisera de kemiska komponenterna i de gaser som frigörs under uppvärmning, ett tillvägagångssätt som kallas Evolved Gas Analysis(EGA). Med hjälp av EGA får du en djupare inblick i materialens typ och sammansättning. Vanliga instrumentkombinationer som termiska analysatorer med FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometers), MS (Mass Spectrometers) och GC-MS (gaskromatograf med masspektrometer som detektor) ger viktig information om arten eller mängden, eller båda, av gaser och ångor som utvecklas under värmebehandlingen. Detta gör kopplingslösningar till ett perfekt verktyg för att bättre förstå processer, förebygga säkerhetsrisker och undersöka materialens termiska stabilitet. EGA erbjuder därför många alternativ för att besvara frågor inom polymer-, oorganiska och farmaceutiska områden.

NETZSCH TG 209 F1 Libra termisk analysator kopplad till en FT-IR-spektrometer (vänster) och masspektrometer (höger) för EGA. — Fig. 1: Koppling av en NETZSCH TG 209 `F1` `Libra^®` med en FT-IR-spektrometer (vänster) eller masspektrometer (höger).

Att koppla TGA till en masspektrometer (TG-MS) eller Fourier Transform Infrared Spectrometer (TG-FTIR) är ett vanligt exempel på en kombination av termisk analys och gasanalys. Dessa kopplingstekniker möjliggör en samtidig studie av massförändringsbeteendet och en identifiering av de kemiska komponenter som frigörs från materialet under uppvärmning. De kan användas för att undersöka en mängd olika material som polymerer, organiska ämnen, oorganiska ämnen, keramer och många fler.

För krävande applikationer som t.ex. nedbrytning av komplexa organiska material eller till och med biomassor är avancerade kopplingslösningar möjliga. Detta kan realiseras genom koppling av en gaskromatograf med masspektrometri (GC-MS) eller till och med samtidig koppling av två spektroskopiska tekniker som TGA-MS-FTIR.

Dubbelkopplingsuppsättning av FT-IR-spektroskopi (Bruker Invenio) och masspektrometri (Aëolos Quadro) med NETZSCH STA 449 F3 Jupiter för avancerad termisk analys. — Fig. 2: Dubbelkoppling av FT-IR-spektroskopi (vänster: Bruker Invenio) och masspektrometri (höger: `Aëolos^®` Quadro) till en NETZSCH STA 449 `F3` `Jupiter^®` .

Modernt analysinstrument med en elegant design, omgiven av livfulla tealfärgade strålar som framhäver dess banbrytande teknik. — Fig. 3: STA 449 `F3` `Jupiter^®` med `SKIMMER` ugn - den direkta kopplingen till en masspektrometer

För speciella användningsområden erbjuder NETZSCH en helt integrerad kopplingslösning med MS-Skimmer. Denna speciella metod integrerar kopplingstekniken med en masspektrometer direkt i konstruktionen av enSTA (simultaneous thermal analyzer)-ugn.
Genom denna integration kan överföringstemperaturer - beroende på ugnstyp - upp till 1950°C uppnås. Detta ger möjlighet att undersöka även sådana gaser som lätt kondenserar, t.ex. från material som metaller, keramer och oorganiska ämnen.

Titta på vårt webbinarium för mer information: Nästa generation av Evolved Gas Analysis på Vimeo:

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Beskrivning

Ledande inom Evolved Gas Analysis

NETZSCH har nästan ett halvt sekels utvecklingserfarenhet inom området Evolved Gas Analysis och kopplingsteknologier som tillhandahåller lösningar för materialforskning och utveckling för alla typer av industriella och akademiska tillämpningar. Läs mer om våra EGA-metoder här: Tekniker med bindestreck - Evolved Gas Analysis (EGA) - NETZSCH Analyzing & Testing (NETZSCH-thermal-analysis.com)