TGA L83: Hochpräzise thermogravimetrische Analyse zur Materialcharakterisierung
Die LINSEIS TGA L83 ist ein leistungsstarkes Thermowaage-System, das für präzise Messungen von Masseänderungen unter kontrollierten Temperatur- und Atmosphärenbedingungen entwickelt wurde.
Ihre Platinwaage mit Sub-Mikrogramm-Auflösung, die fortschrittliche Ofensteuerung und das vertikale Top-Loading-Design gewährleisten höchste Empfindlichkeit, Auflösung und Langzeitstabilität.
Die TGA L83 ermöglicht Messungen in inerten, oxidierenden, reduzierenden sowie Vakuumatmosphären und bietet Optionen für Evolved Gas Analysis (EGA), automatisierte Gasdosierung und einen Autosampler mit bis zu 90 Positionen.
Diese Eigenschaften machen sie zum idealen Instrument für Materialanalysen, Untersuchungen zur thermischen Stabilität und Qualitätssicherung in Forschung und Industrie.
Unique Features
Elektronik-Upgrade – Präzision durch Innovation
Die neue digitale Messelektronik der LINSEIS TGA L83 basiert auf der fortschrittlichen Linseis Digital Balance-Architektur und bietet eine erhebliche Steigerung der Leistung und Zuverlässigkeit.
Dieses Design der nächsten Generation minimiert Signalabweichungen und verbessert die Langzeitstabilität, wodurch auch bei längeren Messungen höchste Präzision gewährleistet ist.
Zu den wichtigsten Vorteilen des neuen elektronischen Systems gehören:
- Minimierte Abweichungen – garantiert langfristig konsistent präzise Messergebnisse.
- Verbesserte Auflösung – bietet eine einzigartige Empfindlichkeit im Submikrogrammbereich für feinste Massenänderungen.
- Maximale Genauigkeit – verbessert die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der thermischen Analysedaten.
- Hervorragende Reproduzierbarkeit – liefert konsistente Ergebnisse bei wiederholten Messungen unter identischen Bedingungen.
Zusammen machen diese Innovationen den TGA L83 zu einem der genauesten und stabilsten thermogravimetrischen Analysatoren seiner Klasse.
Neue Hardware-Funktionen
- Tri-Couple-DTA-Messsystem
DTA-Messsystem mit drei Thermoelementen zur Erfassung kleinster endothermer und exothermer Effekte – auch bei inhomogenen Proben. - Ummanteltes DTA-Messsystem für korrosive Proben
Das speziell für anspruchsvolle Probenumgebungen entwickelte ummantelte DTA-System bietet zusätzlichen Schutz vor korrosiven Gasen und aggressiven Zersetzungsprodukten. Es gewährleistet die Langlebigkeit des Sensorsystems und präzise Wärmeflussmessungen – selbst bei hochreaktiven oder kontaminierenden Substanzen. - Patentiertes „Forced Flow”-Verfahren
Ermöglicht einen erzwungenen Gasfluss durch Ihre TG- oder TG-DTA-Messung. Bis zu 100 % des Reaktionsgases werden selektiv der Probe zugeführt. Dieses innovative Verfahren ermöglicht erstmals skalierbare Messungen und damit präzise Analysen unter realistischen Bedingungen.
Designverbesserungen
Das neue Gerätedesign zeichnet sich durch ein elegantes Aluminiumgehäuse aus, das sowohl robust als auch optisch ansprechend ist. Eine LED-Statusleiste sorgt für eine benutzerfreundliche Visualisierung wichtiger Informationen. Ein Touchpanel ermöglicht eine intuitive Bedienung und sorgt für ein modernes Benutzererlebnis, das Komfort und Funktionalität vereint. Der Schwerpunkt des neuen Designs liegt auf einer ergonomischen Handhabung.
Linseis Lab Link
Mit Linseis Lab Link bieten wir eine integrierte Lösung zur Beseitigung von Unsicherheiten in Messergebnissen. Durch den direkten Zugang zu unseren Anwendungsexperten über die Software erhalten Sie Beratung zum richtigen Messverfahren und zur Auswertung der Ergebnisse. Diese direkte Kommunikation gewährleistet optimale Ergebnisse und maximiert die Effizienz Ihrer Messungen für genaue Analysen und Forschungsarbeiten sowie einen reibungslosen Prozessablauf.
Software-Verbesserungen
Lex Bus Plug & Play
Unsere neueste Hardware-Schnittstelle Lex Bus revolutioniert die Datenkommunikation innerhalb unserer Systeme.
Lex Bus ermöglicht die nahtlose und effiziente Integration neuer Hardware- und Softwarekomponenten.
Optimierte Ofensteuerung
Unser neues, weiter verbessertes Ofensteuerungssystem erlaubt eine noch präzisere Temperaturregelung.
Das Ergebnis: exakte Temperaturführung – genau nach Ihren Anforderungen – und somit noch präzisere Messergebnisse.
Neue Software mit moderner Benutzeroberfläche
Unsere Softwarekommunikation ist jetzt noch stärker auf Ihre Bedürfnisse ausgerichtet:
Sie sind jederzeit über den aktuellen Gerätestatus informiert und erhalten gezielte Unterstützung, wann immer sie benötigt wird.
Prozesssicherheit
Die Software wurde für maximale Prozesssicherheit optimiert: Ihre Daten sind jederzeit geschützt und werden ausfallsicher verarbeitet.
Fehlermeldungen und automatische Korrekturen
Das System erkennt Fehler und Probleme automatisch, dokumentiert sie sofort und behebt sie so schnell wie möglich – für minimale Ausfallzeiten.
Automatische Updates und neue Funktionen
Regelmäßige automatische Softwareupdates verbessern nicht nur die Sicherheit, sondern bringen auch kontinuierlich neue Funktionen.
Permanente Systemüberwachung
Die Software überwacht alle Systemparameter kontinuierlich, um jederzeit optimale Leistung zu gewährleisten.
Präventive Wartung und Früherkennung von Problemen
Durch vorausschauende Wartung werden mögliche Probleme oder Verschleiß frühzeitig erkannt – bevor Schäden entstehen – und das Gerät bleibt dauerhaft in Bestform.
Automatische Evakuierung
Die Geräte verfügen über eine integrierte automatische Entleerungsfunktion, die effiziente Prozesse und einen reibungslosen Betrieb gewährleistet.
Evolved Gas Analysis & Gas Safety System
Eine optionale Gasanalyse mit MS, FTIR oder GCMS liefert wertvolle Zusatzinformationen. Das System unterstützt eigenständige oder integrierte MFCs für eine präzise Gasdosierung und kann mit Optionen wie einem beheizten Einlass individuell angepasst werden. Ein flexibles Gassicherheitssystem ermöglicht die sichere Verwendung von Gasen wie Wasserstoff oder Kohlendioxid.
Highlights
Probenroboter
Breiter Temperatur-
und Druckbereich
Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten
Vakuumdichtes Design
Key Features
Großer Temperaturbereich bis zu 1100 °C
Kontrollierte Heiz- und Kühlraten von 0,001 bis 250 °C/min für die flexible Analyse einer Vielzahl von Materialien.
Fortschrittliches Ofen- und Wärmemanagement
Innovatives Top-Loading-Design für hervorragende Messstabilität und einfache Probenhandhabung.
Vakuum und kontrollierte Atmosphäre
- Unterstützt Hochvakuum sowie inerte, reduzierende, oxidierende oder befeuchtete Atmosphären
- Optional ist eine Druckbeaufschlagung mit bis zu 5 bar Überdruck möglich
- Die Analyse bestimmter korrosiver Bedingungen kann mit entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen durchgeführt werden
- Optional kann eine beheizte Kapillare für die Restgasanalyse integriert werden
Integrierte LINSEIS-Plattform
Die integrierte LINSEIS-Software bietet eine umfassende Lösung, die Hardware und Software für maximale Prozesssicherheit und Präzision kombiniert. Die standardisierte Plattform ermöglicht die nahtlose Integration von Komponenten und Geräten externer Partner – für ein besonders robustes und zuverlässiges Gesamtsystem.
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+49 (0) 9287/880 0
Donnerstag von 8-16 Uhr erreichbar
und Freitag von 8-12 Uhr.
Wir sind für Sie da!
Spezifikationen
Messbereich: bis zu ± 2500 mg
Temperature range: RT up to 1100°C
Up to 90 position auto-sampler
Entdecken Sie unsere hochpräzise TGA – entwickelt für genaue thermische Analysen und Materialcharakterisierungen:
- Heiz- und Kühlraten: 0,001 bis 250 K/min
- Waagenauflösung: 0,01 / 0,02 / 0,1 µg
- Atmosphären: inert, oxidierend, reduzierend oder Vakuum (bis zu 10⁻³ mbar)
- Gassteuerung: integrierter MFC-Block für präzise Gasdosierung
- EGA-Kopplung: optionaler Anschluss an FTIR, MS oder GC-MS
Elektronisches Upgrade – Unübertroffene Präzision und Stabilität
Die LINSEIS TGA L83 verfügt über die neueste Linseis Digital Balance-Architektur, die außergewöhnliche Präzision und langfristige Messstabilität gewährleistet.
Ihr fortschrittliches elektronisches System minimiert Drift und verbessert die Auflösung im Submikrogrammbereich, sodass auch bei längeren Analysen zuverlässige Ergebnisse erzielt werden.
Dank dieser Technologie der nächsten Generation setzt die TGA L83 neue Maßstäbe in Bezug auf Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Leistung bei der thermogravimetrischen Analyse.
Empfohlene Ausstattung
EGA - Evolved Gas Analysis
Gas Dosing & Gas Safety
L40 GASSAFETY
Water Vapor & Relative Humidity
Methode
Thermogravimetrie
Die Thermogravimetrische Analyse (TGA) misst die Veränderung der Probenmasse in Abhängigkeit von der Temperatur oder Zeit unter kontrollierter Atmosphäre.
Diese Methode liefert grundlegende Erkenntnisse über die Zusammensetzung, thermische Stabilität und das Reaktionsverhalten von Materialien in einer Vielzahl von Branchen.
Während der Messung wird die Probe einem genau definierten Temperaturprogramm unter inerten, oxidierenden, reduzierenden oder Vakuumbedingungen ausgesetzt.
Das LINSEIS TGA L83 zeichnet selbst kleinste Massenänderungen mit einer Genauigkeit im Submikrogrammbereich auf und ermöglicht so die genaue Identifizierung von Zersetzungs-, Oxidations-, Reduktions-, Verdampfungs- oder Desorptionsprozessen.
Durch die Analyse dieser Massenverluste oder -gewinne ermöglicht die TGA die quantitative Bestimmung von Materialkomponenten, die Bewertung der thermischen Stabilität und die Charakterisierung von Reaktionsmechanismen.
Sie ist eine unverzichtbare Technik für die Untersuchung von Polymeren, Arzneimitteln, Baustoffen, Chemikalien und Metallen und liefert klare und reproduzierbare Ergebnisse für Forschung und Qualitätskontrolle gleichermaßen.
Funktionsprinzip des TGA L83
Der TGA L83 ermittelt unter präzise kontrollierten Bedingungen Veränderungen der Probenmasse in Abhängigkeit von Temperatur oder Zeit.
Während der Messung wird die Probe in einen Tiegel gegeben und einem definierten Aufheiz- oder Abkühlprogramm in inerter, oxidierender, reduzierender oder Vakuumatmosphäre unterzogen.
Während des gesamten Temperaturzyklus zeichnet das Gerät kontinuierlich die Massenänderung der Probe mit einer Genauigkeit im Submikrogrammbereich auf.
Gewichtsverluste oder -zunahmen, die durch Zersetzung, Oxidation, Reduktion oder Verdampfung verursacht werden, werden mit außergewöhnlicher Empfindlichkeit und Auflösung erfasst.
Dieses Messprinzip ermöglicht eine klare Interpretation thermischer Reaktionen und liefert wertvolle Informationen über Materialzusammensetzung, Stabilität und Zersetzungsmechanismen.
Mit ihrer hochpräzisen Waage und fortschrittlichen Ofensteuerung liefert die LINSEIS TGA L83 zuverlässige und reproduzierbare Daten sowohl für Forschungs- als auch für Qualitätskontrollanwendungen.
Measured variables with Thermogravimetry
Möglichkeiten der thermischen Analyse mittels Thermogravimetrie (TG):
Ein Vorsprung mit der TGA L83 – hochempfindliche Thermogravimetrie für vielfältige Materialien
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TGA L83 explained – function, use and capabilities
Beam Balance
Forced Flow
Forced Flow – Vorteile bei der Untersuchung von Gas-Feststoff-Reaktionen
(Patent angemeldet)
Das Prinzip des forcierten Durchflusses bietet zahlreiche Vorteile für die Analyse von Reaktionen zwischen Gas- und Feststoffphasen:
- Kontrollierte BedingungenPräzise Steuerung der Reaktionsumgebung für reproduzierbare Messergebnisse.
- Schnellere ReaktionszeitenBeschleunigung langsamer Reaktionen durch kontinuierlichen Gasfluss.
- Bessere DurchmischungGleichmäßige Verteilung der Reaktanten für eine verbesserte Reaktionskinetik.
- Kontinuierliche AnalyseEchtzeit-Überwachung und -Steuerung der Reaktion möglich.
- SkalierbarkeitEinfach an unterschiedliche Volumina und Durchflussraten anpassbar – ideal zur Optimierung von Produktionsprozessen.
Das Prinzip der Zwangsströmung ist sowohl für die Thermogravimetrische Analyse (TGA) als auch für die Differentialthermoanalyse (DTA) verfügbar. Dies erweitert den Anwendungsbereich dieser Technologie erheblich und ermöglicht präzisere Analysen sowie fortschrittlichere Untersuchungsmethoden in der thermischen Analyse.
Oxidationsraten von Kupfer bei unterschiedlicher Gasversorgung
Bei der Oxidation von Kupfer entsteht Kupferoxid, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit stark von der Gasversorgung abhängt. Das Forced-Flow-Prinzip sorgt dafür, dass das Oxidationsmittel (O₂) von Anfang an schnell und gleichmäßig über das gesamte Probenmaterial verteilt wird. Dadurch kann die Reaktion viel schneller ablaufen als bei herkömmlichen Methoden, bei denen das Gas die Probe nur allmählich erreicht.
Die Reaktion zur Bildung von Kupferoxid lautet:
2Cu + O₂ → 2 CuO
Durch den forcierten Gasfluss reagiert der Sauerstoff effizient mit dem Kupfer – für beschleunigte Reaktionen und präzisere Analysen unter realistischen Bedingungen.
Welche Sensoren und Tiegel sind verfügbar?
Wie viel kostet ein TGA L83?
Der Preis eines TGA L83-Systems hängt von der gewählten Konfiguration und zusätzlichen Optionen ab, wie z. B. dem Temperaturbereich, dem Ofentyp, dem Kühlsystem, den Automatisierungsfunktionen oder speziellen Messmodi. Da jedes System auf Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zugeschnitten werden kann, können die Kosten erheblich variieren.
Für ein genaues Angebot senden Sie uns bitte Ihre Anforderungen über unser Kontaktformular zu – wir erstellen Ihnen gerne ein individuelles Angebot.
Wie lange ist die Lieferzeit für einen TGA L83?
Die Lieferzeit für einen TGA L83 hängt weitgehend von den gewählten Optionen und der Konfiguration ab. Zusätzliche Funktionen wie Spezialöfen, erweiterte Temperaturbereiche, Automatisierung oder kundenspezifische Anpassungen können die Produktions- und Vorbereitungszeit verlängern und somit die Lieferfrist verlängern.
Bitte kontaktieren Sie uns über unser Kontaktformular, um eine genaue Lieferzeitprognose auf Grundlage Ihrer individuellen Anforderungen zu erhalten.
Können TGA-Systeme druckabhängige Messungen durchführen?
Ja, mit der entsprechenden Konfiguration kann der TGA L83 auch druckabhängige Messungen durchführen. Es sind spezielle Hochdrucköfen und Gasregelsysteme erhältlich, die den Betrieb unter erhöhtem Druck ermöglichen. Dies ist besonders nützlich für die Simulation von Reaktionen unter realistischen Prozessbedingungen, beispielsweise in der Materialforschung, der Katalysatorentwicklung oder bei Sicherheitsprüfungen.
Bitte kontaktieren Sie uns, um die für Ihre Anwendung geeigneten Geräte und Druckbereiche zu besprechen.
Sind Messungen unter Wasserstoff- und Wasserdampfatmosphären mit TGA-Systemen möglich?
Ja, der TGA L83 kann – mit der entsprechenden Ausrüstung – sowohl unter Wasserstoff- als auch unter Wasserdampfatmosphäre betrieben werden. Für Wasserstoffmessungen stehen spezielle sicherheitszertifizierte Gassysteme und Hochtemperaturöfen zur Verfügung, um einen sicheren und kontrollierten Betrieb zu gewährleisten. Wasserdampfatmosphären können mit speziellen Befeuchtungssystemen und beheizten Gasleitungen erzeugt werden, um Kondensation zu verhindern und stabile Messbedingungen zu gewährleisten.
Diese Fähigkeiten sind besonders wertvoll für Anwendungen in der Materialentwicklung, Korrosionsforschung, Katalyse und Energietechnologie.
Können TGA-Systeme mit Gasanalysatoren gekoppelt werden und ist eine In-situ-Gasanalyse möglich?
Ja, der TGA L83 kann mit verschiedenen Gasanalysatoren wie FTIR-, MS– oder GC-Systemen gekoppelt werden. Dies ermöglicht die In-situ-Analyse der während der Messung freigesetzten Gase. Die Kopplung erfolgt über beheizte Transferleitungen, die einen kondensationsfreien Gastransport und eine genaue Korrelation der thermischen Ereignisse mit der Gaszusammensetzung gewährleisten.
Diese Kombination bietet einen erheblichen Vorteil, da sie nicht nur Informationen über die thermischen und massenbezogenen Veränderungen der Probe liefert, sondern auch über die Beschaffenheit der gebildeten oder freigesetzten Gase – ideal für die Materialcharakterisierung, Zersetzungsstudien und die Analyse von Reaktionsmechanismen.
Software
Werte sichtbar und vergleichbar machen
Funktionen der Software
- Programm geeignet für Textbearbeitung
- Datensicherung bei Stromausfall
- Schutz vor Thermoelementbruch
- Wiederholungsmessungen mit minimaler
- Parametereingabe
- Auswertung der aktuellen Messung
- Kurvenvergleich bis zu 50 Kurven
- Speichern und Exportieren von Auswertungen
- Export und Import von ASCII-Daten
- Datenexport nach MS Excel
- Multimethodenanalyse (DSC, TGA, TMA, DIL usw.)
- Zoomfunktion
- 1 und 2 Ableitung
- Kurvenarithmetik
- Statistisches Auswertungspaket
- Automatische Kalibrierung
- Optionale Kinetik und Lebensdauerprognose
- Softwarepakete
TG-Funktionen:
- Massenänderung in % und mg
- Geschwindigkeitsgesteuerter Massenverlust (RCML)
- Auswertung des Massenverlusts
- Auswertung der Restmasse
- „Hinweise zur dynamischen TGA-Messung“ (optionaler, kostenpflichtiger Service)
LINSEIS Thermal Library
Das Softwarepaket LINSEIS Thermal Library ist eine Option für die bekannte, benutzerfreundliche Auswertungssoftware LINSEIS Platinum, die in fast allen unseren Geräten integriert ist. Mit der Thermal Library können Sie die vollständigen Kurven in nur 1–2 Sekunden mit einer Datenbank vergleichen, die Tausende von Referenzen und Standardmaterialien enthält.
Multi-Instrument
Alle LINSEIS-Geräte (TGA, DSC, DIL, STA, HFM, LFA usw.) können über eine Softwarevorlage gesteuert werden.
Mehrsprachig
Unsere Software ist in vielen verschiedenen, vom Benutzer austauschbaren Sprachen verfügbar, darunter: Englisch, Spanisch, Französisch, Deutsch, Chinesisch, Koreanisch, Japanisch usw.
Berichtsgenerator
Bequeme Vorlagenauswahl zum Erstellen individueller Messberichte.
Mehrere Benutzer
Der Administrator kann verschiedene Benutzerebenen mit unterschiedlichen Rechten für die Bedienung des Geräts einrichten. Optional ist auch eine Protokolldatei verfügbar.
Kinetische Software
Kinetische Analyse von DTA-, TGA-, EGA-Daten (TG-MS, TG-FTIR) zur Untersuchung des thermischen Verhaltens von Rohstoffen und Produkten.
Datenbank
Die hochmoderne Datenbank ermöglicht eine einfache Datenverwaltung mit bis zu 1000 Datensätzen.
Applikationen
Automotive and aerospace industry
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) ist eine unverzichtbare Technik in der Forschung und Entwicklung für die Transport- und Luftfahrtindustrie – einschließlich Automobiltechnik, Luftfahrt, Satellitentechnologie und bemannte Weltraummissionen.
Sie liefert wertvolle Erkenntnisse über die Materialzusammensetzung, thermische Stabilität und das Zersetzungsverhalten und unterstützt wichtige Prozesse wie Komponententests, Qualitätssicherung, Prozessoptimierung und Fehleranalyse.
Während des Betriebs sind Komponenten extremen Temperaturschwankungen, oxidativen Umgebungen und mechanischer Beanspruchung ausgesetzt, die alle die Materialleistung und Lebensdauer beeinflussen können.
Durch die kontinuierliche Überwachung von Massenänderungen während des Erhitzens oder Abkühlens ermöglicht die TGA die präzise Charakterisierung von Zersetzungs-, Oxidations- und Verdampfungsprozessen in Materialien wie Gummi, Polymeren, Verbundwerkstoffen, Beschichtungen und Leichtmetalllegierungen.
Diese Daten helfen Ingenieuren bei der Bewertung der Alterungsbeständigkeit, thermischen Haltbarkeit und chemischen Stabilität – entscheidende Faktoren für die Sicherheit und Zuverlässigkeit moderner Transport- und Luftfahrtsysteme.
Anwendungsbeispiel: Zersetzung von Gummi
Die Messung einer industriellen Gummiprobe wurde mit einem simultanen thermischen Analysator (STA L82) in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Die Probe wurde in drei Schritten mit einer Geschwindigkeit von jeweils 30 K/min erhitzt. Die blaue Kurve zeigt den relativen Gewichtsverlust. Im ersten Schritt findet eine Dehydratisierung der Probe statt, bei der 9,3 % Wasser freigesetzt werden, ohne dass eine Auswirkung auf das entsprechende DTA-Signal zu beobachten ist (dunkelrote Kurve).
Im zweiten Reaktionsschritt werden flüchtige Bestandteile (36,0 %) durch Pyrolyse unter Stickstoff freigesetzt, was durch einen exothermen Peak auf der DTA-Kurve erkennbar ist. Im dritten Schritt wechselt die Atmosphäre zu Sauerstoff, was zur Verbrennung des verbleibenden Kohlenstoffs führt und einen Gewichtsverlust von 14,3 % zur Folge hat. Die restlichen 40,4 % bestehen aus anorganischen Bestandteilen wie Asche, Kalk oder Füllstoffen.
Building materials
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) ist eine effektive Methode zur Charakterisierung von Baustoffen wie Beton, Zement, Mörtel, Gips und anderen mineralischen Verbindungen.
Sie ermöglicht die detaillierte Untersuchung von Zusammensetzung, Bindemittelabbau, Zersetzungsverhalten, Zementhydratation und anderen thermisch induzierten Reaktionen.
Während eines kontrollierten Heizprogramms misst das LINSEIS TGA L83 kontinuierlich die Veränderungen der Probenmasse und ermöglicht so die präzise Erfassung von Feuchtigkeitsabgabe, Oxidation, Karbonatisierung oder Zersetzungsprozessen.
Diese Informationen liefern wertvolle Erkenntnisse über die Materialstabilität, Reaktionsmechanismen und Komponentenverhältnisse.
Durch die Analyse dieser Massenveränderungen unter definierten Atmosphären und Heizraten ist die TGA ein zuverlässiges und effizientes Werkzeug zur Bewertung des thermischen Verhaltens und der Haltbarkeit moderner Bau- und Verbundwerkstoffe.
Anwendungsbeispiel: Zersetzung von Gipsputz
Das folgende Messbeispiel zeigt eine Schadensanalyse eines Gipsputzes, der nach einem Sommer-Winter-Zyklus Risse und strukturelle Schäden aufwies. Der Hersteller ging davon aus, dass die Anwendung nicht ordnungsgemäß durchgeführt wurde, und verglich den beschädigten Wandteil mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) mit einer Referenzgipsprobe, die nach Heiz- und Kühlzyklen keine Risse aufwies. Die Messung zeigt, dass der Kohlenstoff- und Organikgehalt der „schlechten” Proben (grüne und blaue Kurven) fast identisch mit dem der Referenzproben (rote und schwarze Kurve) ist.
Der prozentuale Gewichtsverlust zeigt im Bereich um 500 °C das gleiche Niveau von etwa 2 % Massenverlust. Es gibt jedoch einen signifikanten Unterschied im Gewichtsverlustschritt bei etwa 800 °C bis 900 °C, wo die enthaltenen Karbonate als Kohlendioxid freigesetzt werden: Die Referenzproben weisen einen Massenverlust von etwa 30 % auf, der durch freigesetztes CO2 verursacht wird, während die Proben von der Wand mit Rissen hier nur einen Massenverlust von 11 % bzw. 13 % aufweisen. Dies deutet darauf hin, dass der Gips an der Wand, die strukturelle Schäden aufwies, einen deutlich geringeren Kohlenstoffgehalt hat, als er haben sollte, was darauf hindeutet, dass die Mischung des Gipsputzes tatsächlich falsch durchgeführt wurde. Interessanterweise gibt es auch einen Unterschied im Kohlenstoffgehalt zwischen der Wand an der Westseite (der der Witterung ausgesetzten Seite) und der Ostseite des Gebäudes.
Anwendungsbeispiel: Zersetzung von CaC2O4 • H2O
Die Kurven auf der linken Seite zeigen einen Referenzlauf mit Calciumoxalat. Auf den blauen und roten Kurven (relatives und absolutes Δm) sind drei Massenverluststufen sichtbar: Die erste Stufe entspricht der Freisetzung von H₂O, die zweite dem Verlust von CO und die dritte dem Verlust von CO₂. Das entstehende Calciumoxid (CaO) reagiert anschließend mit dem Wasser aus dem ersten Schritt, das bei statischer Atmosphäre in der Reaktionskammer verbleibt. Bei dieser Reaktion entsteht während der Abkühlung bei etwa 580 °C Calciumhydroxid (Ca(OH)₂).
Dieser letzte Schritt ist mit einem Standard-TGA aufgrund der typischerweise langsamen Abkühlungsgeschwindigkeiten schwer zu beobachten. In diesem Fall wurde jedoch ein vollständiger Messzyklus in 20 Minuten durchgeführt. Die Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeiten betrugen 2 K/s, können jedoch mit einem induktiven TGA leicht auf bis zu 100 K/s erhöht werden.
Anwendungsbeispiel: Zement
Die Messung auf der linken Seite wurde mit einem TG-DSC durchgeführt. Die Hauptbestandteile von Zement sind Tricalciumsilikat, Dicalciumsilikat und Tricalciumaluminate.
Nach dem Mischen des Rohzements mit Wasser bilden sich langsam verschiedene Hydrate. Bei der Einbringung in ein STA verdampft zunächst das absorbierte Wasser während der thermischen Zersetzung, dann zersetzen sich die Hydrate des Calciumsilikats und bei 570 °C folgen die Hydroxide von Calcium, Magnesium und Aluminium.
Dieser Effekt ist als Massenverluststufen (rote Kurve) mit parallelen endothermen Effekten auf dem DSC-Signal (blaue Kurve) zu sehen. Anschließend wird Kohlendioxid aus den Karbonaten freigesetzt, was zu einer enormen Massenverluststufe bei etwa 800 °C führt.
Cosmetics, Pharmaceuticals and Food
Metalle, die in industriellen Anwendungen eingesetzt werden, müssen bestimmte Eigenschaften erfüllen, die sich aus ihrer vorgesehenen Funktion ergeben. Eigenschaften wie Härte, mechanische Festigkeit, Wärmeausdehnung, Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen Oxidation und Korrosion müssen auf die Einsatzbedingungen abgestimmt sein, um eine lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Da reine Metalle diese Anforderungen oft nicht erfüllen, werden sie in der Regel mit anderen Elementen – Metallen, Halbmetallen oder Nichtmetallen – legiert. Diese als Legierungen bezeichneten Verbindungen weisen verbesserte Materialeigenschaften auf und ermöglichen eine Vielzahl technischer Anwendungen.
Thermophysikalische Messverfahren ermöglichen die Analyse wichtiger Materialverhalten wie Phasenübergänge, Kristallisationstemperaturen, Zustandsänderungen und die thermische Stabilität von Rohstoffen, die in Blechen, Substraten oder anderen metallurgischen Produkten verwendet werden. Weitere messbare Parameter sind die spezifische Wärmekapazität, die lineare Wärmeausdehnung und der Schmelzpunkt.
Anwendungsbeispiel: Aspirin
In dieser Anwendung wurde Acetylsalicylsäure (Aspirin) mit STA L82 gemessen, wobei der Schwerpunkt auf dem DSC-Signal lag. Mit DSC können Zersetzungsreaktionen beobachtet und Substanzen wie pharmazeutische Wirkstoffe untersucht und identifiziert werden. Die gemessene ASS-Probe zeigt folgende Effekte: Zu Beginn des Erhitzungsprozesses wird etwas adsorbiertes Wasser freigesetzt, was zu einem Gewichtsverlust von etwa 1 % führt. Bei 140 °C wird der Schmelzpunkt des Aspirins erreicht, was zu einer endothermen Reaktion führt, die auf der DTA-Kurve gemessen wird. Bei 60 °C findet die Zersetzung des geschmolzenen Wirkstoffs in mehreren Stufen statt.
Die Zersetzungsprodukte sind flüchtig, was zu einem Gesamtgewichtsverlust von fast 100 % führt.
Bestens informiert
