Kalorimetrie
Kalorimetrie - Präzise Messung von Wärme, Reaktionen und Materialeigenschaften
Neu: Calneos ist jetzt Teil der Linseis-Gruppe
Kalorimetrie ermöglicht die präzise Bestimmung von Wärmeflüssen und Energieumwandlungen in Materialien unter definierten Temperatur- oder isothermen Bedingungen. Durch die exakte Erfassung von Wärmeaufnahme und -abgabe lassen sich Reaktionsenthalpien, Phasenübergänge, Glasübergänge und thermische Stabilitäten zuverlässig analysieren – ein entscheidender Faktor für Forschung, Qualitätskontrolle und Materialentwicklung.
Seit 1957 entwickelt und fertigt Linseis hochpräzise Kalorimeter für unterschiedlichste Anforderungen: von kompakten DSC-Systemen bis hin zu spezialisierten Lösungen für Hochdruck-, Sicherheits- und Batterietests. Ob Polymere, Pharmazeutika, Lebensmittel, Batteriematerialien oder chemische Systeme – für jede Anwendung und jedes Messszenario steht die passende Lösung bereit.
Unsere Kalorimeter arbeiten in Übereinstimmung mit internationalen Normen wie ASTM D3418, ASTM E1356, ASTM E1269 sowie ISO 11357 und gewährleisten reproduzierbare, normgerechte Ergebnisse für Forschung und Industrie.
Mit der Integration von Calneos erweitert Linseis seine Expertise gezielt um den Bereich der Mikro- und isothermen Kalorimetrie für Life Sciences, Pharmazie und Materialforschung. Die Calneos-Systeme ermöglichen hochsensitive Messungen kleinster Wärmeeffekte und eröffnen neue Möglichkeiten zur Analyse von biochemischen Reaktionen, Bindungsprozessen und Langzeitstabilitäten.
In unseren Broschüren finden Sie eine Übersicht aller Kalorimeter-Systeme. Gerne beraten wir Sie auch individuell, um die optimale Lösung für Ihre spezifischen Messaufgaben zu definieren.
Unsere Top-Kalorimeter für höchste Präzision
UDSC L64-LT
CAL L92 - Mikro-
kalorimeter
UDSC L64 - Ultimate DSC
Die Kalorimetrie ist eine der wichtigsten Methoden zur Bestimmung von Wärmeflüssen und Energieumwandlungen in Materialien. Sie liefert grundlegende Informationen zu Reaktionsenthalpien, Phasenübergängen, Glasübergängen und thermischer Stabilität und ermöglicht die Analyse chemischer, physikalischer und biologischer Prozesse unter Temperatureinfluss.
Seit 1957 entwickelt und produziert Linseis eine umfassende Serie an Kalorimetern für Forschung und Industrie. Die Systeme ermöglichen hochpräzise und automatisierte Messungen von Wärmefluss, Reaktionsverhalten und Materialeigenschaften an Feststoffen, Pulvern, Flüssigkeiten und biologischen Proben im Temperaturbereich von -180 °C bis 1750 °C sowie unter isothermen Bedingungen.
Messgrößen und Applikationen:
- Reaktionsenthalpie (ΔH)
- Wärmefluss (Heat Flow)
- Glasübergang (Tg)
- Phasenübergänge (Schmelzen / Kristallisation)
- Spezifische Wärmekapazität (Cp)
- Thermische Stabilität und Oxidationsverhalten
- Aushärtung und Reaktionskinetik (Curing)
- Sicherheitsanalysen (z. B. Batterien, Runaway-Reaktionen)
- Materialidentifikation und Reinheitsanalyse
Bestimmung der Wärmemenge und spezifischen Wärmekapazität
$$ q = m \cdot c_p \cdot \Delta T $$
Bestimmung der Reaktionsenthalpie
$$ \Delta H = \int \dot{q} \, dt $$
Wärmemenge und spezifische Wärmekapazität
Diese grundlegende Gleichung beschreibt die Wärmemenge q, die ein Material bei einer Temperaturänderung aufnimmt oder abgibt. Sie hängt von der Masse m, der spezifischen Wärmekapazität cₚ und der Temperaturänderung ΔT ab.
Sie bildet die Basis der Kalorimetrie und wird zur Bestimmung thermischer Eigenschaften und Energieumwandlungen eingesetzt.
Bestimmung der Reaktionsenthalpie in der Kalorimetrie
In der Dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) wird der Wärmefluss q̇ über die Zeit gemessen. Die Reaktionsenthalpie ΔH ergibt sich aus der Integration dieses Signals.
In der Praxis entspricht dies der Fläche unter einem Peak im DSC-Diagramm und ermöglicht die quantitative Analyse von Prozessen wie Schmelzen, Kristallisation oder chemischen Reaktionen.
Kalorimeter-Typen und Messprinzipien
Dynamische Kalorimetrie (DSC)
Dynamische Differenzkalorimeter messen den Wärmefluss einer Probe während kontrollierter Heiz- oder Kühlprogramme. Dadurch lassen sich Glasübergänge, Schmelz- und Kristallisationsvorgänge, Reaktionsenthalpien sowie thermische Stabilitäten präzise bestimmen. Diese Methode ist besonders in der Materialwissenschaft, Polymerforschung und Qualitätskontrolle etabliert.
Isotherme und Mikrokalorimetrie
Isotherme Kalorimeter arbeiten bei konstanter Temperatur und eignen sich ideal für langsame Reaktionen oder sehr kleine Wärmeeffekte über längere Zeiträume. Die Calneos-Systeme innerhalb der Linseis-Gruppe sind auf Mikro- und isotherme Kalorimetrie spezialisiert und ermöglichen hochsensitive Messungen in Biowissenschaften, Pharmazie und Materialentwicklung. Typische Anwendungen sind Enzym- und Proteinanalysen, Wirkstoff-Bindungsstudien, Kristallisations- und Adsorptionsprozesse sowie Stabilitätsuntersuchungen.
Adiabatische und isoperibole Kalorimetrie
Adiabatische Kalorimeter verhindern den Wärmeaustausch mit der Umgebung, sodass Temperaturänderungen direkt aus der Reaktion resultieren. Isoperibole Systeme halten dagegen die Umgebungstemperatur konstant und bieten eine praxisnahe Balance zwischen Genauigkeit und technischem Aufwand. Beide Konzepte sind besonders relevant für Reaktionsuntersuchungen und sicherheitsrelevante Fragestellungen.
Verbrennungs- und Spezialkalorimetrie
Verbrennungs-, Bomben- und Einwurf-Kalorimeter werden zur Bestimmung von Verbrennungswärmen, Brennwerten oder grundlegenden thermodynamischen Eigenschaften eingesetzt. Sie kommen unter anderem in der Energiewirtschaft, Materialprüfung und Grundlagenforschung zum Einsatz.
Messung möglich
Messung eventuell möglich
Messung nicht möglich
| Messgrößen/Anwendungen | IBC L91 | UDSC L64 | CAL L92 |
|---|---|---|---|
| Glasübergang (Tg) |  |  | |
| Phasenumwandlung / Schmelze |  | | |
| Reaktionsenthalpien (endo/exo) | | | |
| Aushärtung / Curing | | | |
| Kristallinität | | | |
| Reinheit / Polymorphismus | | | |
| Thermische / oxidative Stabilität (OIT) | | | |
| Spezifische Wärmekapazität (Cp) | | | |
| Batteriezellenanalyse | | | |
| Hochdruck-DSC (bis 150 bar) | | | |
| Langzeit-Stabilitätsmessungen | | | |
| Proteinstudien | | | |
Erweiterungen
Um die Leistungsfähigkeit der Kalorimeter optimal auszuschöpfen, stehen verschiedene Add-ons und Erweiterungsmodule zur Verfügung. Sie ermöglichen es, das Messsystem gezielt an spezielle Anwendungen, Materialien oder Prozessbedingungen anzupassen.
Über optionale Gassteuerungen können definierte Atmosphären wie Luft, Inertgas oder Vakuum präzise eingestellt werden – ideal für empfindliche, oxidative oder reaktive Proben. Hochdruckmodule erweitern die Messungen auf erhöhte Drücke und eröffnen zusätzliche Möglichkeiten für Stabilitäts- und Reaktionsanalysen, beispielsweise im Bereich der Batterie- und Sicherheitskalorimetrie. Für weiterführende Untersuchungen lassen sich Systeme mit Gasanalytik wie MS-, FTIR- oder GC-Kopplungen ausstatten, um freigesetzte Gase während der Messung in Echtzeit zu identifizieren.
Weitere Erweiterungen wie automatische Probenwechsler, Kalibrier- und Sicherheitseinrichtungen sowie leistungsfähige Softwaremodule zur Datenauswertung steigern Effizienz, Sicherheit und Reproduzierbarkeit der Messungen.
So lassen sich die Linseis-Kalorimeter individuell konfigurieren – für maximale Flexibilität in Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung.
L40 GASSAFETY
Sie interessieren sich für ein Kalorimetrie-Messgerät?
Sie möchten eine
Probenmessung durchführen?
Kontaktieren Sie uns noch heute!
Ihre Vorteile – Einzigartige Merkmale der Linseis-Kalorimeter
Linseis setzt seit Jahrzehnten Maßstäbe in der Kalorimetrie.
Unsere Systeme kombinieren höchste Empfindlichkeit, präzise Temperaturkontrolle und modulare Flexibilität – für zuverlässige Ergebnisse in Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung.
1. Hochsensitive Sensor-Technologie (UDSC)
Die Linseis UDSC-Systeme bieten eine außergewöhnlich hohe Empfindlichkeit zur Detektion kleinster Wärmeeffekte. Selbst minimale Energieänderungen, wie sie bei Glasübergängen, Phasenumwandlungen oder schwachen Reaktionen auftreten, können präzise erfasst werden.
Das optimierte Sensordesign ermöglicht eine exzellente Signalauflösung und reproduzierbare Messergebnisse – ideal für anspruchsvolle Materialanalysen und Forschung auf höchstem Niveau.
2. Isotherme Präzision für Langzeit- und Niedrigenergieprozesse (CAL)
Die CAL-Systeme sind speziell für die hochpräzise Messung kleinster Wärmeflüsse unter isothermen Bedingungen ausgelegt. Sie ermöglichen die Analyse langsamer Reaktionen, Stabilitätsuntersuchungen und Langzeitprozesse mit höchster Genauigkeit.
Durch die stabile Temperaturführung und hohe Signalstabilität eignen sich diese Systeme besonders für Anwendungen in den Life Sciences, der Pharmazie sowie der Materialentwicklung.
3. Sicherheits- und Reaktionskalorimetrie unter realen Bedingungen (IBC)
Die IBC-Systeme ermöglichen kalorimetrische Untersuchungen unter praxisnahen Bedingungen und sind speziell für Sicherheitsanalysen, Batterieuntersuchungen und Reaktionsstudien konzipiert.
Sie liefern präzise Daten zur Wärmeentwicklung, Reaktionskinetik und thermischen Stabilität – auch unter anspruchsvollen Prozessbedingungen. Damit sind sie ein entscheidendes Werkzeug für die Bewertung von Sicherheitsrisiken und die Optimierung industrieller Prozesse.
Warum Linseis – Der Unterschied in der Kalorimetrie
Langfristige Investition mit Mehrwert
Bei Linseis steht nicht nur Präzision im Vordergrund, sondern auch nachhaltiger Mehrwert über den gesamten Lebenszyklus.
Unsere Systeme bieten die niedrigsten Betriebskosten ihrer Klasse – dank langlebiger, wartungsarmer Komponenten, robuster Bauweise und intelligenter Softwarepflege.
Weniger Serviceeinsätze, kürzere Stillstandszeiten und kontinuierliche Remote-Updates sichern maximale Anlagenverfügbarkeit und Zukunftssicherheit – über Jahrzehnte hinweg.
Individuelle Lösungen – Flexibilität als Standard
Jede Messaufgabe ist einzigartig – deshalb fertigt Linseis keine Standardgeräte, sondern maßgeschneiderte Systeme, exakt auf Ihre Anwendung zugeschnitten.
Ob Sonderofen, spezielle Sensorik, erweiterter Temperaturbereich oder kundenspezifische Softwareintegration – unser erfahrenes Engineering-Team entwickelt Lösungen, die perfekt zu Ihren Anforderungen passen.
Mit unserer modularen Produktarchitektur wird Individualisierung zum Standard – schnell, präzise und zuverlässig.
Technologische Pioniere und Innovationskraft seit 1957
Linseis ist seit über sechs Jahrzehnten technologischer Vorreiter in der thermischen Analyse.
Mit der branchenweit höchsten Eigenfertigungsquote und einer exzellenten R&D-Abteilung entstehen Systeme, die in Präzision, Stabilität und Anpassbarkeit neue Maßstäbe setzen.
Vom mechanischen Aufbau über die Elektronik bis zur Software stammt jedes Kernsystemelement aus eigener Entwicklung – für technologisch perfekte und kompromisslos präzise Messtechnik „Made in Germany“.
Softwarekompetenz auf höchstem Niveau
Mit der neuen LiEAP Software Suite definiert Linseis den Standard in der thermischen Analyse neu.
Modular aufgebaut, intuitiv bedienbar und mit modernsten Auswertungs- und Remote-Funktionen ausgestattet, sorgt sie für maximale Effizienz, Transparenz und Kontrolle in jedem Prozessschritt.
Anwendungsbereiche der Kalorimetrie
Häufig gestellte Fragen zur Kalorimetrie
Was ist Kalorimetrie?
Kalorimetrie ist ein analytisches Verfahren zur präzisen Bestimmung von Wärmeflüssen und Energieumwandlungen in Materialien. Dabei wird gemessen, wie viel Wärme bei physikalischen, chemischen oder biologischen Prozessen aufgenommen oder abgegeben wird. Diese Messungen liefern grundlegende Informationen über das thermische Verhalten von Stoffen und ermöglichen ein tiefes Verständnis von Reaktionsmechanismen, Phasenübergängen und Materialeigenschaften.
In Forschung und Industrie ist Kalorimetrie ein unverzichtbares Werkzeug, um Materialien zu charakterisieren, Prozesse zu optimieren und sicherheitsrelevante Fragestellungen zu bewerten. Sie wird branchenübergreifend eingesetzt – von der Polymer- und Werkstoffentwicklung über die Chemie bis hin zu Pharma und Life Sciences.
Welche Messgrößen können mit Kalorimetern bestimmt werden?
Kalorimeter ermöglichen die quantitative Bestimmung zentraler thermischer Eigenschaften und Prozesse. Dazu zählen insbesondere die Reaktionsenthalpie (ΔH), der Wärmefluss (Heat Flow) sowie Übergangstemperaturen wie Glasübergang (Tg), Schmelzen und Kristallisation. Zusätzlich kann die spezifische Wärmekapazität (Cp) bestimmt werden, die eine wichtige Kenngröße für die Energiespeicherfähigkeit eines Materials darstellt.
Darüber hinaus lassen sich thermische Stabilität, Oxidationsverhalten und Reaktionskinetiken analysieren. Diese Vielzahl an Messgrößen macht die Kalorimetrie zu einer der vielseitigsten Methoden der thermischen Analyse und ermöglicht eine umfassende Charakterisierung unterschiedlichster Materialien und Prozesse.
Was ist der Unterschied zwischen DSC und Kalorimetrie?
Kalorimetrie ist der Oberbegriff für alle Methoden zur Messung von Wärme und Energieumwandlungen. Die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) ist eine der wichtigsten und am häufigsten eingesetzten Methoden innerhalb dieses Bereichs. Während die Kalorimetrie allgemein die Gesamtwärmemenge betrachtet, misst die DSC gezielt den Wärmefluss einer Probe im Vergleich zu einer Referenz unter definierten Temperaturbedingungen.
Dadurch lassen sich thermische Effekte nicht nur erkennen, sondern auch quantitativ auswerten. Die DSC eignet sich besonders für die Untersuchung von Phasenübergängen, Glasübergängen und Reaktionsenthalpien und ist ein zentrales Werkzeug in der Materialforschung und Qualitätskontrolle.
Wofür wird Mikrokalorimetrie eingesetzt?
Mikrokalorimetrie wird eingesetzt, um sehr kleine Wärmeeffekte mit außergewöhnlich hoher Empfindlichkeit zu messen. Sie eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen klassische kalorimetrische Methoden an ihre Grenzen stoßen. Typische Einsatzbereiche sind Enzym- und Proteinuntersuchungen, die Analyse von Wirkstoffbindungen sowie die Untersuchung von Zell- und Stoffwechselprozessen.
Darüber hinaus wird Mikrokalorimetrie häufig für Langzeitstabilitätsstudien und die Analyse sehr langsamer Reaktionen verwendet. Besonders in den Life Sciences, der Pharmazie und der Materialforschung liefert sie wertvolle Einblicke in komplexe biochemische und physikalische Prozesse.
Welche Materialien können mit Kalorimetern analysiert werden?
Kalorimetrie ist eine äußerst vielseitige Methode und eignet sich für eine breite Palette von Materialien. Dazu gehören Polymere und Kunststoffe, pharmazeutische Wirkstoffe, Lebensmittel sowie Batteriematerialien und chemische Substanzen. Auch organische und anorganische Materialien sowie komplexe Systeme wie biologische Proben können untersucht werden.
Diese Flexibilität macht die Kalorimetrie zu einem universellen Werkzeug für unterschiedlichste Branchen. Sie ermöglicht es, Materialien unter realistischen Bedingungen zu analysieren und deren Verhalten unter Temperatureinfluss detailliert zu verstehen.
Welche Anwendungen sind besonders relevant in der Industrie?
In der Industrie wird Kalorimetrie vor allem in der Materialentwicklung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung eingesetzt. Sie ermöglicht die gezielte Analyse von Reaktionsverhalten, Stabilität und thermischen Eigenschaften von Materialien und trägt so zur Entwicklung leistungsfähiger und sicherer Produkte bei.
Ein besonders wichtiger Bereich ist die Sicherheitsanalyse, beispielsweise bei Batterien oder exothermen chemischen Reaktionen, bei denen das Risiko eines thermischen Durchgehens bewertet werden muss. Darüber hinaus wird Kalorimetrie in der Pharmaindustrie zur Stabilitätsprüfung von Wirkstoffen sowie in der Chemie zur Optimierung von Produktionsprozessen eingesetzt.
Quicklinks
Schnell ans Ziel
Bestens informiert
Downloads
Alles auf einen Blick
Kontaktformular
Wie neue Materialien unsere Lebensqualität
seit Jahrhunderten stetig verbessern.
Nutzen Sie das Angebotsformular um eine konkrete Anfrage für ein Angebot an uns zu senden.
Service anfragen
Nutzen Sie das Kontaktformular um eine Reparatur oder eine Wartung anzufragen.