Hochpräzise simultane thermische Analyse mit der STA L82
Die LINSEIS STA L82 ist ein hochpräziser Simultaneous Thermal Analyzer (STA), der Thermogravimetrische Analyse (TGA) und Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) in einem kompakten System vereint. Ausgelegt für einen Temperaturbereich bis 1100 °C ermöglicht die STA L82 die exakte Bestimmung sowohl von Gewichtsänderungen als auch thermischen Effekten unter präzise kontrollierten Atmosphären. Die fortschrittliche Ofensteuerung sorgt für schnelles Heizen und Kühlen mit minimalem Überschwingen, während die integrierte HiRes-Option eine unerreichte Auflösung für die Detektion feinster Masseänderungen bietet. Mit Optionen für Vakuumbetrieb, Gasanalyse und robotische Automatisierung liefert die STA L82 maximale Flexibilität für Forschung, Qualitätskontrolle und Prozessentwicklung in den Bereichen Polymere, Pharmazeutika, Baustoffe und darüber hinaus.
Unique Features
Elektronik-Upgrade
Die neue Messelektronik bietet erhebliche Leistungsverbesserungen und basiert auf der Architektur der „Linseis Digital Balance“.
Zu den Vorteilen dieser neuen digitalen Waagenarchitektur gehören:
- Minimierung des Drifts
Gewährleistet eine gleichbleibend hohe Präzision über lange Zeiträume. - Verbesserte Auflösung
Einzigartige Auflösung im Submikrogrammbereich. - Höchste Genauigkeit
Erhöht die Zuverlässigkeit Ihrer Messergebnisse. - Reproduzierbarkeit
Gewährleistet konsistente Ergebnisse bei wiederholten Messungen.
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 Software-Tools. - Verbesserte Ofensteuerung
Unser neues und weiter optimiertes Ofensteuerungssystem ermöglicht eine noch präzisere Temperaturregelung. Das Ergebnis: eine genauere Temperaturregelung – ganz nach Ihren Wünschen und Anforderungen – und damit bessere Messergebnisse. - Neue Software mit Benutzeroberfläche
Unsere Kommunikation ist jetzt noch stärker auf Ihre Bedürfnisse ausgerichtet: Sie sind jederzeit über den aktuellen Status informiert und erhalten bei Bedarf gezielte Unterstützung. - Prozesssicherheit
Unsere Software wurde für maximale Prozesssicherheit optimiert: Ihre Daten sind jederzeit geschützt und können ausfallsicher verarbeitet werden. - Fehlermeldungen und Bugfixes
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 Software-Updates verbessern nicht nur die Sicherheit, sondern bringen auch kontinuierlich neue Funktionen. - Permanente Systemüberwachung
Die Software überwacht permanent alle Systemparameter – für jederzeit optimale Leistung. - Vorbeugende Wartung und Problemerkennung
Unser vorbeugender Wartungsansatz erkennt Probleme und Verschleiß frühzeitig, bevor Schäden auftreten – damit Ihr Gerät langfristig in Topform bleibt.
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
Zubehör-Starterkit
Optionaler Probenroboter
Großer Temperaturbereich
Abgeschirmte DTA
für korrosive
Anwendungen
Feuchtigkeit &
Wasserdampf
Vakuum und
kontrollierte Atmosphere
Automatische Evakuierung
und Kalibrierung
Key Features
Großer Temperaturbereich
Raumtemperatur bis 1100 °C – Der LINSEIS STA L82 ist für die Analyse von organischen und anderen Materialien in diesem Bereich optimiert. Mit präziser Ofensteuerung und optionaler HiRes-Technologie gewährleistet er genaue Messungen über den gesamten Bereich.
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 ist mit entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen realisierbar
- Für eine Restgasanalyse kann optional eine beheizte Kapillare integriert werden
Sample robot
Our STA L82 can be equipped with a proven sample robot that enables unattended sample measurements – for maximum sample throughput.
Fragen? Rufen Sie uns einfach an!
+49 (0) 9287/880 0
Donnerstag von 8-16 Uhr erreichbar
und Freitag von 8-12 Uhr.
Wir sind für Sie da!
Spezifikationen
Auflösung der Waage: 0,1 µg
Temperaturbereich:
Raumtemperatur bis 1100 °C
Optionale Automatisierung: Probenroboter mit 42 oder 90 Positionen
Entdecken Sie unseren leistungsstarken STA – entwickelt für maximale Flexibilität und Präzision:
- Heizraten: 0,01 bis 100 K/min
- Temperaturgenauigkeit: 0,001 °C
- Atmosphären: Vakuum bis 10⁻² mbar (optional), Druck bis 5 bar (optional)
- DSC-Auflösung: 0,3 – 1,2 μW
- Sensoroptionen: TG, TG-DTA, TG-DSC mit E / K / S / B / C (C = nur DTA)
Empfohlene Ausstattung
EGA - Evolved Gas Analysis
Gas Dosing & Gas Safety
L40 GASSAFETY
Water Vapor & Relative Humidity
Methode
Simultaneous Thermal Analysis
Die simultane thermische Analyse (STA) kombiniert die thermogravimetrische Analyse (TGA) und die Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) in einer einzigen Messung. Diese Anordnung zeichnet sowohl Massenänderungen als auch thermische Effekte parallel an derselben Probe unter identischen Bedingungen auf.
Durch die gleichzeitige Messung beider Signale werden Abweichungen aufgrund von Unterschieden in der Probengeometrie, der Aufheizrate oder der Atmosphäre vermieden. Die Ergebnisse sind direkt vergleichbar, was eine zuverlässige Interpretation selbst komplexer thermischer Prozesse gewährleistet.
Mit STA ist es möglich, klar zwischen Prozessen zu unterscheiden, die mit oder ohne Massenänderung ablaufen:
- DSC zeigt thermische Ereignisse wie Schmelzen, Kristallisation oder Phasenübergänge auf.
- TGA liefert ergänzende Informationen zu Zersetzung, Oxidation oder Verdampfung.
Die Korrelation von DSC- und TGA-Signalen ermöglicht die Korrektur der Enthalpiewerte auf der Grundlage des Massenverlusts und liefert so eine verbesserte quantitative Genauigkeit.
Diese Doppeltechnik ist besonders leistungsstark für die Analyse von fortschrittlichen Materialien, Polymeren, Arzneimitteln und anorganischen Substanzen – sie ermöglicht eine effiziente, reproduzierbare und umfassende thermische Analyse in einem einzigen Experiment.
Funktionsprinzip des STA L82
Der STA L82 ist für die präzise Charakterisierung organischer und anderer Materialien in einem Temperaturbereich bis zu 1100 °C ausgelegt. Er vereint Thermogravimetrie (TGA) und Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) in einem Gerät und ermöglicht so die gleichzeitige Verfolgung von Gewichtsänderungen und thermischen Effekten.
Die integrierte hochauflösende Waage erfasst selbst kleinste Massenänderungen, wie sie beispielsweise durch Verdampfung, Zersetzung oder Oxidation verursacht werden. Parallel dazu registrieren die empfindlichen kalorimetrischen Sensoren Wärmeeffekte wie Schmelzpunkte, Kristallisationsprozesse oder Glasübergänge.
Dank seiner fortschrittlichen Ofensteuerung hält der STA L82 stabile Heizraten mit minimalem Überschwingen aufrecht und stellt so sicher, dass sowohl TGA- als auch DSC-Signale während des gesamten Experiments direkt vergleichbar bleiben. Dadurch lassen sich überlappende Reaktionen klar voneinander trennen und thermische Ereignisse direkt mit Massenänderungen in Verbindung bringen.
Mit optionalem Vakuumbetrieb, kontrollierten Atmosphären und Automatisierungsfunktionen ermöglicht der STA L82 eine effiziente, reproduzierbare thermische Analyse, die auf die Anforderungen der modernen Forschung und industriellen Qualitätskontrolle zugeschnitten ist.
Messgrößen mit der Dynamischen Differenz-Kalorimetrie
Möglichkeiten der thermischen Analyse mittels DSC:
Messgrößen mit der Thermogravimetrie
Möglichkeiten der thermischen Analyse mittels Thermogravimetrie (TG):
- Masseänderungen
- Zersetzungsprozesse
- Oxidationsverhalten
- Thermische Stabilität
- Korrosionsuntersuchungen
STA L82 – tailored performance for advanced thermal analysis
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STA L82 explained - function, use and capabilities
Beam Balance
Forced Flow
Forced-Flow – Vorteile bei der Untersuchung von Gas-Feststoff-Reaktionen
(Patentanmeldung läuft)
Das Forced-Flow-Prinzip bietet zahlreiche Vorteile für die Analyse von Reaktionen zwischen Gas- und Festphasen:
Kontrollierte Bedingungen
Präzise Steuerung der Reaktionsumgebung für reproduzierbare Messergebnisse.Schnellere Reaktionszeiten
Beschleunigung langsamer Reaktionen durch kontinuierliche Gasströmung.Bessere Durchmischung
Gleichmäßige Verteilung der Reaktionspartner für verbesserte Reaktionskinetik.Kontinuierliche Analyse
Echtzeitüberwachung und -steuerung der Reaktion möglich.Skalierbarkeit
Leicht anpassbar an verschiedene Volumina und Durchflussraten – ideal für die Optimierung von Produktionsprozessen.
Das Forced-Flow-Prinzip ist sowohl für die thermogravimetrische Analyse (TGA) als auch für die differenzthermoanalytische Methode (DTA) verfügbar. Damit erweitert sich der Anwendungsbereich dieser Technik erheblich und ermöglicht präzisere Analysen sowie weiterentwickelte Untersuchungsmethoden in der Thermoanalyse.
Oxidationsraten von Kupfer mit unterschiedlichen Gasversorgungen
Bei der Oxidation von Kupfer entsteht Kupferoxid, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit stark von der Gaszufuhr abhängt. Das Forced-Flow-Prinzip sorgt dafür, dass das Oxidationsmittel (O₂) von Beginn an schnell und gleichmäßig über das gesamte Probenmaterial verteilt wird. Dadurch kann die Reaktion deutlich schneller ablaufen als bei herkömmlichen Methoden, bei denen das Gas die Probe nur allmählich erreicht.
Die Reaktion zur Bildung von Kupferoxid lautet:
2 Cu + O₂ → 2 CuO
Durch die erzwungene Gasführung reagiert der Sauerstoff effizient mit dem Kupfer – für beschleunigte Reaktionen und präzisere Analysen unter realitätsnahen Bedingungen.
Welche Sensoren sind verfügbar?
Was kostet eine STA L82?
Der Preis eines STA L82-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 individuell auf Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zugeschnitten werden kann, können die Kosten erheblich variieren.
Für ein genaues Angebot nutzen Sie bitte unser Kontaktformular, um uns Ihre Anforderungen mitzuteilen – wir erstellen Ihnen gerne ein maßgeschneidertes Angebot.
Wie lange ist die Lieferzeit für eine STA L82?
Die Lieferzeit für eine STA L82 hängt maßgeblich von den gewählten Optionen und der gewünschten Konfiguration ab. Zusätzliche Funktionen wie spezielle Öfen, erweiterte Temperaturbereiche, Automatisierung oder Sonderanpassungen können den Produktions- und Vorbereitungsaufwand erhöhen und somit die Lieferzeit verlängern.
Bitte kontaktieren Sie uns über unser Kontaktformular, um eine präzise Lieferzeitschätzung auf Grundlage Ihrer individuellen Anforderungen zu erhalten.
Für welche Anwendungsfälle sind simultane TG-DSC/DTA-Messungen vorteilhaft gegenüber separaten Geräten (TGA und DSC)?
Die simultane TG-DSC/DTA-Messung mit der STA L82 ermöglicht es, Gewichtsänderungen und thermische Effekte unter exakt identischen Bedingungen am selben Probenmaterial zu erfassen. Dadurch werden Abweichungen vermieden, die bei separaten Messungen durch Unterschiede in Probengeometrie, Heizrate oder Atmosphäre entstehen können.
Besonders vorteilhaft ist dies bei komplexen, mehrstufigen Reaktionen oder überlappenden Prozessen – zum Beispiel wenn ein Massenverlust (TG) und ein thermisches Ereignis (DSC/DTA) zeitlich zusammenfallen. Die direkte Korrelation beider Signale erlaubt eine präzisere Interpretation, wie etwa die Unterscheidung, ob ein thermischer Effekt mit oder ohne Massenänderung einhergeht.
Diese simultane Vorgehensweise spart zudem Zeit, da nur eine Messung notwendig ist, und reduziert den Probenverbrauch, was vor allem bei seltenen oder teuren Materialien von Vorteil ist.
Kann man mit STA-Geräten auch druckabhängige Messungen durchführen?
Ja, mit der passenden Konfiguration kann die STA L82 auch druckabhängige Messungen durchführen. Hierfür stehen spezielle Hochdrucköfen und Gasregelungen zur Verfügung, die den Betrieb unter erhöhtem Druck ermöglichen. Dies ist besonders nützlich, um Reaktionen unter realistischen Prozessbedingungen zu simulieren, etwa in der Werkstoffforschung, Katalyseentwicklung oder bei sicherheitsrelevanten Prüfungen.
Bitte kontaktieren Sie uns, um die geeignete Ausstattung und die für Ihre Anwendung passenden Druckbereiche zu besprechen.
Sind mit STA-Geräten Messungen unter Wasserstoff- und Wasserdampfatmosphären möglich?
Ja, die STA L82 kann – mit der entsprechenden Ausrüstung – sowohl unter Wasserstoff- als auch unter Wasserdampfatmosphäre betrieben werden. Für Wasserstoffmessungen stehen spezielle sicherheitsgeprüfte Gassysteme und Hochtemperaturöfen zur Verfügung, die einen sicheren und kontrollierten Betrieb ermöglichen. Wasserdampfatmosphären können über spezielle Befeuchtungssysteme und beheizte Gasleitungen realisiert werden, um Kondensation zu vermeiden und stabile Messbedingungen zu gewährleisten.
Diese Möglichkeiten sind besonders wertvoll für Anwendungen in der Werkstoffentwicklung, Korrosionsforschung, Katalyse und Energietechnologie.
Können STA-Geräte mit Gasanalysatoren gekoppelt werden und ist in-situ Gasanalytik möglich?
Ja, die STA L82 kann mit verschiedenen Gasanalysatoren wie FTIR-, MS- oder GC-Systemen gekoppelt werden. Dadurch ist eine in-situ Analyse der während der Messung freigesetzten Gase möglich. Die Kopplung erfolgt über beheizte Transferleitungen, die eine kondensationsfreie Gasführung sicherstellen und den zeitgenauen Abgleich von thermischen Ereignissen mit der Gaszusammensetzung ermöglichen.
Diese Kombination bietet einen deutlichen Mehrwert, da sie nicht nur Auskunft über die thermischen und massenbezogenen Veränderungen der Probe gibt, sondern auch über die Art der entstehenden oder freigesetzten Gase – ideal für Materialcharakterisierung, Zersetzungsstudien und Reaktionsmechanismen.
Software
Werte sichtbar und vergleichbar machen
Alle thermoanalytischen Geräte von LINSEIS sind softwaregesteuert. Die einzelnen Softwaremodule laufen ausschließlich unter Microsoft® Windows® Betriebssystemen. Die komplette Software besteht aus 3 Modulen: Temperaturregelung, Datenerfassung und Datenauswertung. Die Windows®-Software beinhaltet alle wesentlichen Funktionen zur Messvorbereitung, Durchführung und Auswertung einer thermoanalytischen Messung. Dank unserer Spezialisten und Anwendungsexperten war LINSEIS in der Lage, eine umfassende, leicht verständliche und anwenderfreundliche Software zu entwickeln.
Allgemeine Funktionen
- Echtzeit-Farbdarstellung
- Multimethoden-Analyse (DSC TG, TMA, DIL, etc.)
- Programm zur Textbearbeitung
- Automatische und manuelle Skalierung
- Wiederholungsmessungen mit minimaler Parametereingabe
- Darstellung der Achsen frei wählbar (z. B. Temperatur (x-Achse) gegen Delta L (y-Achse))
- Mathematische Berechnungen (z. B. erste und zweite Ableitung)
- Abspeicherung kompletter Auswertungen
- Multitasking-Funktion
- Multi-User-Funktion
- Zoomfunktion für Kurvenausschnitte
- Kurvenvergleich mit bis zu 50 Kurven
- Online Help Menü
- Freie Beschriftungen
- ASCII Import von Daten
- EXCEL® und ASCII Export der Messdaten
- Speicherung von Auswertungen
- Auswertung der Strommessung
- Datenglättung
- Nullkurven werden verrechnet
- Cursor-Funktion
- Statistische Kurvenauswertung (Mittelwertskurve mit Vertrauensintervall)
- Wiederholungsmessungen mit minimaler Parametereingabe
- Tabellarischer Ausdruck der Daten und Ausdehnungskoeffizienten
- Berechnung von Alpha Phys, Alpha Tech, relative Ausdehnung L/L0
- Kurvenarythmetik, Addition, Subtraktion, Multiplikation
- Programmierbare Gassteuerung
- Datensicherheit bei Stromausfall
- Schutz vor Thermoelementbruch
- Statistisches Auswertungspaket
- Automatische Kalibrierung
- Optionale Kinetik- und Lebensdauervorhersage
- Software-Pakete
Merkmale-Software
- Programm zur Textbearbeitung geeignet
- Datensicherung bei Stromausfall
- Thermoelementbruchsicherung
- Wiederholungsmessungen mit minimaler
Parametereingabe - Auswertung der Strommessung
- Kurvenvergleich bis zu 50 Kurven
- Speichern und Exportieren von Auswertungen
- Export und Import von Daten ASCII
- Datenexport nach MS Excel
- Multi-Methoden-Analyse (DSC, TGA, TMA, DIL, etc.)
- Zoom-Funktion
- 1 und 2 Ableitung
- Kurvenarithmetik
- Statistisches Auswertungspaket
- Automatische Kalibrierung
- Optionale Kinetik- und Lebensdauervorhersage
- Softwarepakete
TG-Merkmale:
- Massenänderung in % und mg
- Ratengesteuerter Massenverlust (RCML)
- Auswertung des Massenverlustes
- Restmassenauswertung
- “Hinweise zur dynamischen TGA-Messung” (optionale, kostenpflichtige Dienstleistung)
HDSC-Merkmale:
- Glasübergangstemperatur
- Komplexe Peakauswertung
- Mehrpunktkalibrierung für Probentemperatur
- Mehrpunktkalibrierung für die Enthalpieänderung
- Cp-Kalibrierung für den Wärmestrom
- Signalgesteuerte Messverfahren
LINSEIS Thermal Library
Das LINSEIS Thermal Library Softwarepaket ist eine Option für die bekannte, benutzerfreundliche LINSEIS Platinum Auswertesoftware, die in fast allen unseren Geräten integriert ist. Die Thermal Library ermöglicht Ihnen den Vergleich der kompletten Kurven mit einer Datenbank, die Tausende von Referenzen und Standardmaterialien enthält, innerhalb von nur 1-2 Sekunden.
Multi-Instrument
Alle LINSEIS-Instrumente DSC, DIL, STA, HFM, LFA, etc. können über eine Softwarevorlage gesteuert werden.
Mehrsprachig
Unsere Software ist in vielen verschiedenen, vom Benutzer austauschbaren Sprachen erhältlich, wie z.B.: Englisch, Spanisch, Französisch, Deutsch, Chinesisch, Koreanisch, Japanisch, usw.
Berichtsgenerator
Bequeme Vorlagenauswahl zur Erstellung individueller Messberichte.
Mehrbenutzer
Der Administrator kann verschiedene Benutzerebenen mit unterschiedlichen Rechten für den Betrieb des Geräts einrichten. Eine optionale Protokolldatei ist ebenfalls verfügbar.
Kinetische Software
Kinetische Analyse von DSC-, DTA-, TGA-, EGA- (TG-MS, TG-FTIR) Daten zur Untersuchung des thermischen Verhaltens von Rohstoffen und Produkten.
Datenbank
Die hochmoderne Datenbank ermöglicht eine einfache Datenverwaltung mit bis zu 1000 Datensätzen.
Applikationen
Automotive, Luft-und Raumfahrt
Thermophysikalische Messverfahren sind unverzichtbare Werkzeuge in der Forschung und Entwicklung für die Transport- und Luftfahrtindustrie – darunter Automobiltechnik, Luftfahrt, Satellitentechnik und bemannte Raumfahrt. Sie unterstützen wichtige Aufgaben wie Bauteilprüfung, Qualitätssicherung, Prozessoptimierung und Fehleranalyse.
Im Betrieb sind Fahrzeuge einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen ausgesetzt, die langfristig sowohl das Aussehen als auch die Leistung beeinträchtigen können. Die von unseren Geräten bereitgestellten Klimasimulationen und thermischen Analysen sind entscheidend für das Verständnis dieser Auswirkungen und die Verbesserung der Produktlebensdauer.
Dazu gehört die präzise Bestimmung der Wärmediffusionsfähigkeit in Materialien wie Gummi – ein entscheidender Faktor für die Bewertung des thermischen Verhaltens und der Alterungsbeständigkeit technischer Komponenten.
Anwendungsbeispiel: Zersetzung von Gummi
Diese Messung einer industriellen Gummiprobe wurde mit einem simultanen thermischen Analysator STA L82 durchgeführt, beginnend in Stickstoffatmosphäre. Die Probe wurde in drei Schritten mit jeweils 30 K/min erhitzt. Die blaue Kurve zeigt den relativen Gewichtsverlust. In einem ersten Gewichtsverlustschritt findet die Dehydratisierung der Probe statt. Die Wassermenge betrug 9,3 %. Das entsprechende DTA-Signal (violette Kurve) zeigte während der Wasserverdampfung keine Auswirkung.
Im zweiten Reaktionsschritt werden die flüchtigen Bestandteile durch Pyrolyse unter N2-Atmosphäre freigesetzt. Der Anteil dieser Komponenten beträgt 36,0 %. Ihre Freisetzung lässt sich anhand eines exothermen Reaktionspeaks auf der DTA-Kurve erkennen. Für den dritten Reaktionsschritt wird die Atmosphäre auf O2 umgestellt, was zu einer Verbrennung des verbleibenden Kohlenstoffs führt. Der Gewichtsverlust beträgt 14,3 %. Die restlichen 40,4 % sind anorganische Komponenten wie Asche, Löschkalk oder Füllstoffe.
Lebensmittel und Pharma
Die simultane thermische Analyse (STA), eine Kombination aus TGA und DSC, ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Charakterisierung von Kosmetika, Pharmazeutika und Lebensmitteln. Mit einer einzigen Messung können sowohl Massenänderungen (z. B. Verdampfung, Zersetzung, Oxidation) als auch thermische Effekte (z. B. Schmelzen, Kristallisation, Glasübergang) unter identischen Bedingungen aufgezeichnet werden.
In diesen Branchen ist die STA besonders wertvoll für:
- Stabilitäts- und Haltbarkeitsstudien von Wirkstoffen und Formulierungen
- Reinheits- und Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten
- Bestimmung des Feuchtigkeits- und Flüchtigkeitsgehalts
- Phasenübergangsanalyse in Hilfsstoffen, Polymeren und Verpackungsmaterialien
- Zersetzungsverhalten unter kontrollierten Atmosphären
Durch die Korrelation von Wärmefluss und Massenverlust in einem einzigen Experiment liefert die STA zuverlässige, reproduzierbare Daten, die sowohl die Forschung als auch die industrielle Qualitätssicherung unterstützen.
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 die folgenden 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
