TGA L83: analisi termogravimetrica di alta precisione per la caratterizzazione dei materiali
LINSEIS TGA L83 è un potente sistema termogravimetrico progettato per misurare con la massima precisione le variazioni di massa in condizioni controllate di temperatura e atmosfera.
La bilancia con sensore in platino e risoluzione al sub-microgrammo, il controllo avanzato del forno e il design verticale con caricamento dall’alto garantiscono livelli superiori di sensibilità, risoluzione e stabilità a lungo termine.
La termobilancia LINSEIS TGA L83 consente di effettuare misurazioni in atmosfere inerti, ossidanti, riducenti e sotto vuoto. Offre inoltre opzioni avanzate per l’analisi dei gas evoluti (EGA), il dosaggio automatico dei gas e un campionatore automatico integrato opzionale, con una capacità massima di 90 posizioni.
Queste proprietà lo rendono lo strumento ideale per la caratterizzazione dei materiali, lo studio della stabilità termica e il controllo qualità sia in ambito di ricerca che industriale.
Caratteristiche uniche
Aggiornamento dell’elettronica: precisione attraverso l’innovazione
La nuova elettronica di misura digitale di LINSEIS TGA L83 si basa sull’avanzata architettura della bilancia digitale Linseis, offrendo un incremento significativo in termini di prestazioni e affidabilità.
Questo design di nuova generazione riduce al minimo la deriva del segnale (drift) e ottimizza la stabilità a lungo termine, garantendo la massima precisione anche durante le sessioni di misura più prolungate.
I principali vantaggi della nuova elettronica includono:
- Deriva del segnale ridotta al minimo: garantisce risultati di misura costantemente precisi nel lungo periodo.
- Risoluzione ottimizzata: offre una sensibilità senza pari al sub-microgrammo per rilevare anche le minime variazioni di massa.
- Massima precisione: incrementa l’affidabilità e l’accuratezza dei dati di analisi termica.
- Eccezionale riproducibilità: fornisce risultati coerenti e sovrapponibili in sessioni di misura ripetute in condizioni identiche.
L’insieme di queste innovazioni tecnologiche posiziona LINSEIS TGA L83 come uno degli analizzatori termogravimetrici più precisi e stabili della sua categoria.
Nuove funzioni hardware
- Sistema di misura DTA a tre termocoppie: configurazione evoluta a tre termocoppie progettata per rilevare e registrare anche i più deboli effetti endotermici ed esotermici, garantendo un segnale accurato anche in presenza di campioni non omogenei
- Sistema di misura DTA incapsulato per campioni corrosivi: sviluppato specificamente per l’analisi in ambienti chimicamente aggressivi, offre una protezione superiore contro i gas corrosivi e i prodotti di decomposizione altamente reattivi. Questa tecnologia garantisce la massima longevità del gruppo sensori e assicura misure accurate del flusso di calore, anche in presenza di sostanze altamente reattive o contaminanti.
- Metodo brevettato “Forced Flow”: consente un flusso forzato di gas durante le sessioni di misura TG o TG-DTA. Fino al 100% del gas di reazione viene convogliato in modo selettivo direttamente sul campione. Questo processo innovativo permette, per la prima volta, di eseguire misurazioni scalabili e di condurre analisi estremamente precise in condizioni operative reali.
Miglioramenti al design
Il nuovo design del dispositivo è caratterizzato da un elegante alloggiamento in alluminio, robusto e dal forte impatto visivo. Una barra di stato a LED integrata consente di monitorare a colpo d’occhio le informazioni operative più importanti, mentre il pannello touch screen garantisce un controllo intuitivo e un’esperienza d’uso moderna, capace di coniugare perfettamente ergonomia, praticità e funzionalità.
Linseis Lab Link
Con Linseis Lab Link, offriamo una soluzione integrata progettata per eliminare qualsiasi incertezza dai risultati di misura. Grazie all’accesso diretto al nostro team di specialisti applicativi tramite il software, potrai ricevere consulenza personalizzata sulla corretta procedura di prova e sull’interpretazione analitica dei dati raccolti. Questa comunicazione in tempo reale garantisce l’ottenimento di risultati ottimali, massimizza l’efficienza delle sessioni di misura e assicura un flusso di processo fluido per attività di analisi e ricerca sempre accurate.
Miglioramenti del software
- Lex Bus Plug & Play: l’innovativa interfaccia hardware Lex Bus rivoluziona la comunicazione interna dei dati nei nostri sistemi, consentendo l’integrazione perfetta, rapida ed efficiente di nuovi componenti hardware e software.
- Controllo del forno ottimizzato: il nuovo algoritmo di gestione del forno assicura una regolazione termica ancora più stabile e precisa. Il risultato è un controllo esatto della temperatura, configurato esattamente in base alle specifiche esigenze analitiche, per garantire dati di misura di livello superiore.
- Nuova interfaccia utente moderna: l’architettura software è sviluppata mettendo al centro l’operatore. Il sistema monitora costantemente lo stato del dispositivo in tempo reale, fornendo un’assistenza contestuale e mirata ogni volta che è necessario
- Affidabilità e sicurezza del processo
Integrità dei dati e sicurezza del processo: il software è stato ingegnerizzato per garantire la massima stabilità dei flussi di lavoro. Tutti i dati analitici sono protetti in tempo reale e salvati attraverso protocolli di elaborazione sicuri per prevenirne la perdita. - Diagnostica avanzata e ripristino automatico
Rilevamento anomalie e auto-risoluzione: il sistema identifica autonomamente eventuali errori o problemi operativi, provvedendo alla loro immediata documentazione e attivando procedure di correzione automatica nel minor tempo possibile, così da ridurre al minimo i tempi di inattività del laboratorio (downtime). - Aggiornamenti automatici e continuous improvement
Evoluzione continua e patch di sicurezza: il rilascio periodico di aggiornamenti automatici incrementa costantemente gli standard di sicurezza informatica dell’architettura software e introduce in modo trasparente nuove funzionalità e strumenti di analisi avanzati. - Diagnostica continua in tempo reale
Controllo proattivo dei parametri: il software monitora costantemente tutti i parametri operativi del sistema per garantire prestazioni sempre ottimali. Questo tracciamento continuo previene potenziali anomalie e assicura la massima stabilità e affidabilità dello strumento in ogni fase di lavoro. - Manutenzione preventiva e diagnostica predittiva
Prevenzione dell’usura e continuità operativa: la manutenzione preventiva consente di identificare tempestivamente i potenziali problemi o i primi segni di usura prima che si verifichino guasti critici. Questo approccio proattivo mantiene l’apparecchiatura in condizioni operative ottimali nel lungo periodo, massimizzando l’efficienza del laboratorio.
Evacuazione automatica del sistema (Vuoto automatizzato)
Gestione automatizzata del vuoto: i sistemi sono dotati di una funzione integrata di evacuazione automatica che gestisce in sicurezza i cicli di svuotamento e ripristino dell’atmosfera. Questo automatismo garantisce la massima efficienza dei flussi di lavoro e un funzionamento fluido e regolare dello strumento.
Sistema avanzato di analisi dei gas evoluti e sicurezza (EGA)
- Analisi dei gas evoluti (EGA): l’accoppiamento opzionale in linea con sistemi MS, FTIR o GC-MS fornisce preziose informazioni aggiuntive per l’esatta identificazione chimica dei prodotti di decomposizione. Lo strumento può essere personalizzato con linee di trasferimento e ingressi riscaldati (transfer line) per prevenire la condensazione dei vapori.
- Dosaggio accurato e controllo dei flussi: il sistema supporta regolatori di flusso di massa (MFC) integrati o indipendenti, garantendo un dosaggio estremamente preciso e riproducibile dei gas di reazione e di purga.
- Infrastruttura flessibile per la sicurezza dei gas: l’architettura di sicurezza integrata permette di gestire e utilizzare in totale sicurezza gas complessi, infiammabili o reattivi, come l’idrogeno (H₂) o l’anidride carbonica (CO₂).
Punti salienti
Robot di campionamento opzionale
Ampia gamma di temperature
e pressioni
Opzioni di applicazione versatili
Design a tenuta di vuoto
Caratteristiche principali
Ampio intervallo di temperature fino a 1100 °C
Velocità di riscaldamento e raffreddamento controllate da 0,001 a 250 °C/min per un’analisi flessibile di un’ampia gamma di materiali.
Gestione avanzata del forno e della dinamica termica
Design innovativo con caricamento dall’alto per un’eccellente stabilità di misura e un’agevole manipolazione del campione.
Vuoto e atmosfera controllata
- Flessibilità dei gas di reazione: supporto per vuoto spinto e atmosfere inerti, riducenti, ossidanti o umidificate.
- Funzionamento in pressione: predisposizione opzionale per analisi in sovrapressione fino a 5 bar.
- Compatibilità chimica avanzata: possibilità di condurre analisi in atmosfere corrosive adottando i moduli di protezione dedicati.
- Accoppiamento analitico evoluto: integrazione opzionale di un capillare riscaldato (transfer line) per l’analisi dei gas residui ed evoluti.
Piattaforma integrata LINSEIS
Sinergia hardware-software e interoperabilità: il software di controllo Linseis offre un ecosistema unificato che combina l’hardware e l’interfaccia digitale per garantire la massima stabilità e precisione dei flussi di lavoro. L’architettura standardizzata della piattaforma consente la perfetta integrazione di moduli hardware e software di terze parti, assicurando la massima robustezza e affidabilità dell’intero sistema analitico.
Domande? Chiamaci!
+49 (0) 9287/880 0
giovedì dalle 8.00 alle 16.00
e venerdì dalle 8.00 alle 12.00.
Siamo qui per te!
Specifiche
Intervallo di misura: fino a ± 2500 mg
Intervallo di temperatura: da RT a 1100°C
Opzionale: campionatore automatico fino a 90 posizion
Scopri la nostra TGA ad alta precisione – sviluppata per analisi termiche accurate e per la caratterizzazione avanzata dei materiali:
- Dinamica termica: velocità di riscaldamento e raffreddamento lineare da 0,001 a 250 K/min.
- Risoluzione della bilancia: 0,01 / 0,02 / 0,1 µg (risoluzione al sub-microgrammo).
- Controllo dell’atmosfera: funzionamento in modalità inerte, ossidante, riducente o sotto vuoto spinto (fino a 10⁻³ mbar).
- Gestione dei flussi: blocco MFC integrato per un dosaggio e un flussaggio dei gas estremamente precisi.
- Accoppiamento EGA (Evolved Gas Analysis): predisposizione opzionale per il collegamento in linea con spettrometri FTIR, MS o GC-MS.
Aggiornamento elettronico – precisione e stabilità senza pari
LINSEIS TGA L83 integra la più recente architettura di pesata digitale Linseis, progettata per garantire una precisione eccezionale e una stabilità di misura superiore a lungo termine.
La sua elettronica avanzata riduce al minimo la deriva del segnale (drift) e ottimizza la risoluzione al sub-microgrammo, assicurando risultati affidabili anche durante le sessioni di analisi più prolungate.
Grazie a questa tecnologia di nuova generazione, TGA L83 stabilisce nuovi standard in termini di accuratezza, riproducibilità e prestazioni nel campo dell’analisi termogravimetrica.
Accessori raccomandati
EGA - Analisi dei gas evoluti
Dosaggio e sicurezza del gas
L40 GASSAFETY
Vapore acqueo e umidità relativa
Metodo
Termogravimetria
L’analisi termogravimetrica (TGA) misura la variazione di massa di un campione in funzione della temperatura o del tempo all’interno di un’atmosfera controllata.
Questo metodo fornisce informazioni fondamentali sulla composizione, sulla stabilità termica e sul comportamento cinetico e di reazione dei materiali, trovando applicazione in un’ampia gamma di settori industriali e di ricerca.
Durante la prova, il campione viene esposto a un programma termico definito con precisione, operando in condizioni di atmosfera inerte, ossidante, riducente o sotto vuoto.
LINSEIS TGA L83 registra anche le minime variazioni di massa con un’accuratezza al sub-microgrammo, consentendo di identificare con precisione i processi di decomposizione, ossidazione, riduzione, evaporazione o desorbimento.
Analizzando queste perdite o incrementi di massa, la TGA permette di determinare quantitativamente i componenti del materiale, di valutarne la stabilità termica e di caratterizzarne i meccanismi di reazione.
Si tratta di una tecnica indispensabile per lo studio di polimeri, prodotti farmaceutici, materiali da costruzione, specialità chimiche e metalli, in grado di fornire risultati chiari e riproducibili sia nell’ambito della ricerca che nel controllo qualità.
Principio di funzionamento di TGA L83
LINSEIS TGA L83 determina le variazioni di massa del campione in funzione della temperatura o del tempo all’interno di un’atmosfera controllata con la massima precisione.
Durante la prova, il campione viene alloggiato in un crogiolo dedicato e sottoposto a un programma termico definito di riscaldamento o raffreddamento, operando in condizioni di atmosfera inerte, ossidante, riducente o sotto vuoto.
Durante l’intero ciclo termico, lo strumento registra continuamente la variazione di massa del campione con un’accuratezza al sub-microgrammo.
Qualsiasi perdita o incremento di peso causati da processi di decomposizione, ossidazione, riduzione o evaporazione vengono rilevati con livelli di sensibilità e risoluzione eccezionali.
Questo principio di misura consente una chiara interpretazione delle reazioni termiche, fornendo preziose informazioni sulla composizione, sulla stabilità e sui meccanismi di degradazione dei materiali.
Grazie alla sua bilancia ad alta precisione e al controllo avanzato del forno, LINSEIS TGA L83 fornisce dati affidabili e riproducibili sia nell’ambito della ricerca che nelle applicazioni di controllo qualità.
Variabili misurate con la termogravimetria
Possibilità di analisi termica con la termogravimetria (TG):
I vantaggi di LINSEIS TGA L83: un sistema termogravimetrico ad alta sensibilità per un'ampia gamma di materiali.
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TGA L83 spiegato - funzione, uso e capacità
Equilibrio della trave
Flusso forzato
Flusso forzato – Vantaggi nell’indagine delle reazioni gas-solido
(in attesa di brevetto)
Il principio del flusso forzato offre numerosi vantaggi per l’analisi delle reazioni tra fasi gassose e solide:
- Condizioni controllateControllo precisodell’ambiente di reazione per risultati di misurazione riproducibili.
- Tempi di reazione più rapidiAccelerazione dellereazioni lente grazie al flusso continuo di gas.
- Migliore miscelazioneDistribuzione uniformedei reagenti per una migliore cinetica di reazione.
- Analisi continuaMonitoraggioe controllo della reazione in tempo reale.
- ScalabilitàFacilmenteadattabile a volumi e portate diverse, ideale per ottimizzare i processi produttivi.
Il principio del flusso forzato è disponibile sia per l’analisi termogravimetrica (TGA) che per l’analisi termica differenziale (DTA). Ciò amplia notevolmente il campo di applicazione di questa tecnologia e consente analisi più precise e metodi di indagine più avanzati nell’analisi termica.
Tassi di ossidazione del rame con diverse forniture di gas
L’ossidazione del rame produce ossido di rame e la velocità di reazione dipende in larga misura dall’alimentazione del gas. Il principio del flusso forzato assicura che l’agente ossidante (O₂) venga distribuito rapidamente e uniformemente su tutto il materiale del campione fin dall’inizio. In questo modo la reazione avviene molto più rapidamente rispetto ai metodi convenzionali, in cui il gas raggiunge il campione solo gradualmente.
La reazione per la formazione dell’ossido di rame è
2Cu+ O₂ → 2 CuO
Il flusso di gas forzato fa sì che l’ossigeno reagisca in modo efficiente con il rame – per reazioni accelerate e analisi più precise in condizioni realistiche.
Quali sensori e crogioli sono disponibili?
Quanto costa un TGA L83?
Il prezzo di un sistema TGA L83 dipende dalla configurazione scelta e dalle opzioni aggiuntive, come l’intervallo di temperatura, il tipo di forno, il sistema di raffreddamento, le funzioni di automazione o le modalità di misurazione speciali. Poiché ogni sistema può essere personalizzato in base alle tue specifiche esigenze applicative, i costi possono variare considerevolmente.
Per un preventivo esatto, inviaci le tue richieste tramite il nostro modulo di contatto: saremo lieti di fornirti un preventivo personalizzato.
Qual è il tempo di consegna di un TGA L83?
I tempi di consegna di una TGA L83 dipendono in larga misura dalle opzioni e dalla configurazione selezionate. Caratteristiche aggiuntive come forni speciali, intervalli di temperatura più ampi, automazione o personalizzazione possono aumentare i tempi di produzione e preparazione e quindi allungare i tempi di consegna.
Contattaci tramite il nostro modulo di contatto per ricevere una stima accurata dei tempi di consegna in base alle tue esigenze individuali.
I sistemi TGA possono eseguire misurazioni dipendenti dalla pressione?
Sì, con la configurazione appropriata, la TGA L83 può anche eseguire misurazioni dipendenti dalla pressione. Sono disponibili forni speciali ad alta pressione e sistemi di controllo del gas che consentono di operare a pressioni elevate. Ciò è particolarmente utile per simulare reazioni in condizioni di processo realistiche, ad esempio nella ricerca sui materiali, nello sviluppo di catalizzatori o nei test di sicurezza.
Contattaci per discutere i dispositivi e gli intervalli di pressione adatti alla tua applicazione.
Le misurazioni in atmosfera di idrogeno e vapore acqueo sono possibili con i sistemi TGA?
Sì, la TGA L83 può essere utilizzata, con le attrezzature adeguate, sia in atmosfera di idrogeno che di vapore acqueo. Per le misurazioni dell’idrogeno sono disponibili speciali sistemi di gas certificati per la sicurezza e forni ad alta temperatura per garantire un funzionamento sicuro e controllato. Le atmosfere di vapore acqueo possono essere generate con speciali sistemi di umidificazione e linee di gas riscaldate per evitare la condensazione e garantire condizioni di misura stabili.
Queste capacità sono particolarmente preziose per le applicazioni nello sviluppo dei materiali, nella ricerca sulla corrosione, nella catalisi e nella tecnologia energetica.
I sistemi TGA possono essere accoppiati con analizzatori di gas e l'analisi dei gas in situ è possibile?
Sì, la TGA L83 può essere utilizzata con diversi analizzatori di gas, come ad esempio FTIR-, MS– o GC-è possibile accoppiare i sistemi FTIR, MS o GC. Questo permette di analizzare in situ i gas rilasciati durante la misurazione. L’accoppiamento avviene tramite linee di trasferimento riscaldate, che garantiscono un trasporto del gas senza condensa e un’esatta correlazione degli eventi termici con la composizione del gas.
Questa combinazione offre un notevole vantaggio, in quanto non solo fornisce informazioni sui cambiamenti termici e di massa del campione, ma anche sulla natura dei gas formati o rilasciati: l’ideale per la caratterizzazione dei materiali, gli studi di decomposizione e l’analisi dei meccanismi di reazione.
Software
Rendere i valori visibili e comparabili
Funzioni del software
- Programma adatto alla modifica del testo
- Backup dei dati in caso di interruzione di corrente
- Protezione contro la rottura della termocoppia
- Ripeti le misurazioni con un minimo di
- Ingresso parametri
- Valutazione della misurazione corrente
- Confronto tra curve fino a 50 curve
- Salvare ed esportare le analisi
- Esportazione e importazione di dati ASCII
- Esportazione dei dati in MS Excel
- Analisi multimetodo (DSC, TGA, TMA, DIL, ecc.)
- Funzione di zoom
- 1 e 2 Derivazione
- Curva aritmetica
- Pacchetto di analisi statistica
- Calibrazione automatica
- Cinetica opzionale e previsione della durata di vita
- Pacchetti software
Funzioni TG:
- Variazione di massa in % e mg
- Perdita di massa a velocità controllata (RCML)
- Valutazione della perdita di massa
- Valutazione della massa residua
- “Note sulla misurazione dinamica TGA” (servizio opzionale a pagamento)
Biblioteca termica LINSEIS
Il pacchetto software LINSEIS Thermal Library è un’opzione per il noto e semplice software di valutazione LINSEIS Platinum, integrato in quasi tutti i nostri dispositivi. Con la Thermal Library, puoi confrontare le curve complete con un database contenente migliaia di riferimenti e materiali standard in soli 1-2 secondi.
Multi-strumento
Tutti i dispositivi LINSEIS (TGA, DSC, DIL, STA, HFM, LFA, ecc.) possono essere controllati tramite un modello software.
Multilingua
Il nostro software è disponibile in diverse lingue intercambiabili dall’utente, tra cui: Inglese, spagnolo, francese, tedesco, cinese, coreano, giapponese, ecc.
Generatore di rapporti
Comoda selezione di modelli per creare rapporti di misura personalizzati.
Utenti multipli
L’amministratore può impostare diversi livelli di utenti con diritti diversi per l’utilizzo del dispositivo. Come opzione è disponibile anche un file di log.
Software cinetico
Analisi cinetica dei dati DTA, TGA, EGA (TG-MS, TG-FTIR) per studiare il comportamento termico delle materie prime e dei prodotti.
Database
Il database all’avanguardia consente una semplice gestione dei dati con un massimo di 1000 record.
Applicazioni
Industria automobilistica e aerospaziale
L’analisi termogravimetrica (TGA) è una tecnica indispensabile per la ricerca e lo sviluppo nei settori dei trasporti e dell’aerospazio, tra cui l’ingegneria automobilistica, l’aviazione, la tecnologia satellitare e le missioni spaziali con equipaggio.
Fornisce informazioni preziose sulla composizione del materiale, sulla stabilità termica e sul comportamento di decomposizione e supporta processi importanti come il test dei componenti, l’assicurazione della qualità, l’ottimizzazione dei processi e l’analisi dei guasti.
Durante il funzionamento, i componenti sono esposti a fluttuazioni di temperatura estreme, ambienti ossidativi e stress meccanici, tutti fattori che possono influire sulle prestazioni dei materiali e sulla loro durata.
Monitorando continuamente le variazioni di massa durante il riscaldamento o il raffreddamento, la TGA consente di caratterizzare con precisione i processi di decomposizione, ossidazione ed evaporazione in materiali come gomma, polimeri, compositi, rivestimenti e leghe metalliche leggere.
Questi dati aiutano gli ingegneri a valutare la resistenza all’invecchiamento, la durata termica e la stabilità chimica, fattori cruciali per la sicurezza e l’affidabilità dei moderni sistemi di trasporto e di aviazione.
Esempio di applicazione: Decomposizione della gomma
La misurazione di un campione di gomma industriale è stata effettuata con un analizzatore termico simultaneo (STA L82) in atmosfera di azoto. Il campione è stato riscaldato in tre fasi alla velocità di 30 K/min ciascuna. La curva blu mostra la perdita di peso relativa. Nella prima fase avviene la disidratazione del campione, che rilascia il 9,3% di acqua senza alcun effetto sul segnale DTA corrispondente (curva rosso scuro).
Nella seconda fase di reazione, i componenti volatili (36,0%) vengono rilasciati dalla pirolisi sotto azoto, riconoscibile da un picco esotermico sulla curva DTA. Nella terza fase, l’atmosfera passa all’ossigeno, che porta alla combustione del carbonio rimanente e determina una perdita di peso del 14,3%. Il restante 40,4% è costituito da componenti inorganici come cenere, calce o cariche.
Materiali da costruzione
L’analisi termogravimetrica (TGA) è un metodo efficace per caratterizzare i materiali da costruzione come calcestruzzo, cemento, malta, gesso e altri composti minerali.
Permette di studiare nel dettaglio la composizione, la degradazione del legante, il comportamento di decomposizione, l’idratazione del cemento e altre reazioni indotte termicamente.
Durante un programma di riscaldamento controllato, il LINSEIS TGA L83 misura continuamente le variazioni della massa del campione e consente quindi di registrare con precisione i processi di rilascio di umidità, ossidazione, carbonatazione o decomposizione.
Queste informazioni forniscono preziose indicazioni sulla stabilità dei materiali, sui meccanismi di reazione e sui rapporti tra i componenti.
Analizzando queste variazioni di massa in atmosfere e tassi di riscaldamento definiti, la TGA è uno strumento affidabile ed efficiente per valutare il comportamento termico e la durata dei moderni materiali da costruzione e compositi.
Esempio di applicazione: Decomposizione dell’intonaco di gesso
Il seguente esempio di misurazione mostra un’analisi dei danni di un intonaco di gesso che ha mostrato crepe e danni strutturali dopo un ciclo estate-inverno. Il produttore ha ipotizzato che l’applicazione non fosse stata eseguita correttamente e ha confrontato la sezione di parete danneggiata con l’analisi termogravimetrica (TGA) con un campione di gesso di riferimento che non presentava crepe dopo i cicli di riscaldamento e raffreddamento. La misurazione mostra che il contenuto di carbonio e di sostanze organiche dei campioni “difettosi” (curve verdi e blu) è quasi identico a quello dei campioni di riferimento (curve rosse e nere).
La perdita di peso percentuale nell’intervallo intorno ai 500 °C mostra lo stesso livello di perdita di massa di circa il 2%. Tuttavia, c’è una differenza significativa nella fase di perdita di peso tra gli 800 °C e i 900 °C, quando i carbonati contenuti vengono rilasciati sotto forma di anidride carbonica: I campioni di riferimento mostrano una perdita di massa di circa il 30%causata dalCO2 rilasciato, mentre i campioni provenienti dalla parete con crepe mostrano solo una perdita di massa dell’11% e del 13%. Ciò suggerisce che il gesso della parete con danni strutturali ha un contenuto di carbonio significativamente inferiore a quello che dovrebbe avere, indicando che la miscelazione dell’intonaco di gesso è stata effettuata in modo errato. È interessante notare che c’è anche una differenza nel contenuto di carbonio tra la parete del lato ovest (quello esposto alle intemperie) e quella del lato est dell’edificio.
Esempio di applicazione: Decomposizione di CaC2O4 – H2O
Le curve a sinistra mostrano un’analisi di riferimento con ossalato di calcio. Nelle curve blu e rosse sono visibili tre fasi di perdita di massa (Δm relativo e assoluto): la prima fase corrisponde al rilascio di H₂O, la seconda alla perdita di CO e la terza alla perdita di CO₂. L’ossido di calcio (CaO) così ottenuto reagisce con l’acqua del primo stadio, che rimane nella camera di reazione in atmosfera statica. Questa reazione produce idrossido di calcio (Ca(OH)₂) durante il raffreddamento a circa 580°C.
Quest’ultima fase è difficile da osservare con una TGA standard a causa delle velocità di raffreddamento tipicamente lente. In questo caso, tuttavia, è stato eseguito un ciclo di misurazione completo in 20 minuti. Le velocità di riscaldamento e raffreddamento erano di 2 K/s, ma possono essere facilmente aumentate fino a 100 K/s con una TGA induttiva.
Esempio di applicazione: Cemento
La misurazione a sinistra è stata effettuata con un TG-DSC. I componenti principali del cemento sono il silicato tricalcico, il silicato dicalcico e l’alluminato tricalcico.
Dopo aver mescolato il cemento grezzo con l’acqua, si formano lentamente vari idrati. Quando viene introdotta in una STA, l’acqua assorbita prima evapora durante la decomposizione termica, poi gli idrati del silicato di calcio si decompongono e a 570 °C seguono gli idrossidi di calcio, magnesio e alluminio.
Questo effetto può essere visto come fasi di perdita di massa (curva rossa) con effetti endotermici paralleli sul segnale DSC (curva blu). L’anidride carbonica viene poi rilasciata dai carbonati, provocando un’enorme perdita di massa a circa 800 °C.
Cosmetici, prodotti farmaceutici e alimentari
I metalli utilizzati nelle applicazioni industriali devono soddisfare determinate proprietà derivanti dalla loro funzione. Proprietà come la durezza, la resistenza meccanica, l’espansione termica, la conducibilità termica e la resistenza all’ossidazione e alla corrosione devono essere adeguate alle condizioni operative per garantire una lunga durata e affidabilità.
Poiché i metalli puri spesso non soddisfano questi requisiti, vengono solitamente legati con altri elementi – metalli, semimetalli o non metalli. Questi composti, noti come leghe, hanno proprietà migliori e consentono un’ampia gamma di applicazioni tecniche.
I metodi di misurazione termofisica consentono di analizzare importanti comportamenti dei materiali come le transizioni di fase, le temperature di cristallizzazione, i cambiamenti di stato e la stabilità termica delle materie prime utilizzate per le lamiere, i substrati o altri prodotti metallurgici. Altri parametri misurabili sono la capacità termica specifica, l’espansione termica lineare e il punto di fusione.
Esempio di applicazione: Aspirina
In questa applicazione, l’acido acetilsalicilico (aspirina) è stato misurato con lo STA L82, concentrandosi sul segnale DSC. La DSC può essere utilizzata per osservare le reazioni di decomposizione e per analizzare e identificare sostanze come gli ingredienti farmaceutici attivi. Il campione di ASS misurato mostra i seguenti effetti: All’inizio del processo di riscaldamento, viene rilasciata parte dell’acqua adsorbita, con una perdita di peso di circa l’1%. Il punto di fusione dell’aspirina viene raggiunto a 140 °C, il che porta a una reazione endotermica che viene misurata sulla curva DTA. A 60 °C, la decomposizione dell’ingrediente attivo fuso avviene in più fasi.
I prodotti di decomposizione sono volatili, il che porta a una perdita di peso totale di quasi il 100%.
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