Kalorymetria
Kalorymetria - precyzyjny pomiar ciepła, reakcji i właściwości materiałów
Nowość: Calneos jest teraz częścią Linseis Group
Kalorymetria umożliwia precyzyjne określenie przepływów ciepła i konwersji energii w materiałach w określonych warunkach temperaturowych lub izotermicznych. Poprzez dokładne rejestrowanie absorpcji i uwalniania ciepłaentalpie reakcji, przejścia fazowe, przejścia szkliste i stabilność termiczna mogą być rzetelnie analizowane – decydujący czynnik dla badań, kontroli jakości i rozwoju materiałów.
Linseis opracowuje i produkuje precyzyjne kalorymetry dla szerokiego zakresu wymagań od 1957 roku: od kompaktowych systemów DSC po specjalistyczne rozwiązania do testów wysokociśnieniowych, bezpieczeństwa i baterii. Niezależnie od tego, czy chodzi o polimery, farmaceutyki, żywność, materiały akumulatorowe czy systemy chemiczne – odpowiednie rozwiązanie jest dostępne dla każdego zastosowania i każdego scenariusza pomiarowego.
Nasze kalorymetry działają zgodnie z międzynarodowymi normami, takimi jak ASTM D3418, ASTM E1356, ASTM E1269 i ISO 11357 i gwarantują powtarzalne, znormalizowane wyniki dla badań i przemysłu.
Dzięki integracji Calneos Linseis poszerza swoją wiedzę specjalistyczną w dziedzinie mikro- i izotermicznej kalorymetrii dla nauk przyrodniczych. nauki przyrodniczefarmaceutycznych i badań materiałowych. Systemy Calneos umożliwiają bardzo czułe pomiary najmniejszych efektów termicznych i otwierają nowe możliwości analizy reakcji biochemicznych, procesów wiązania i długoterminowej stabilności.
Przegląd wszystkich systemów kalorymetrycznych można znaleźć w naszych broszurach. Chętnie doradzimy również indywidualnie w celu określenia optymalnego rozwiązania dla konkretnych zadań pomiarowych.
Nasze najlepsze kalorymetry zapewniające maksymalną precyzję
DSC L64-LT
CAL L92 - Mikrokalorymetr
UDSC L64 - Ultimate DSC
Kalorymetria jest jedną z najważniejszych metod określania przepływów ciepła i konwersji energii w materiałach. Dostarcza podstawowych informacji na temat entalpii reakcji, przejść fazowych, przejść szklistych i stabilności termicznej oraz umożliwia analizę procesów chemicznych, fizycznych i biologicznych pod wpływem temperatury.
Linseis opracowuje i produkuje szeroką gamę kalorymetrów do badań i przemysłu od 1957 roku. Systemy te umożliwiają wysoce precyzyjne i zautomatyzowane pomiary przepływu ciepła, reakcji i właściwości materiałów na ciałach stałych, proszkach, cieczach i próbkach biologicznych w zakresie temperatur od -180 °C do 1750 °C i w warunkach izotermicznych.
Mierzone zmienne i zastosowania:
- Entalpia reakcji (ΔH)
- Przepływ ciepła
- Przejście szkliste (Tg)
- Przejścia fazowe (topnienie/krystalizacja)
- Pojemność cieplna właściwa (Cp)
- Stabilność termiczna i zachowanie podczas utleniania
- Kinetyka utwardzania i reakcji (utwardzanie)
- Analizy bezpieczeństwa (np. akumulatory, reakcje niekontrolowane)
- Identyfikacja materiału i analiza czystości
Określenie ilości ciepła i pojemności cieplnej właściwej
$$ q = m \cdot c_p \cdot \Delta T $$
Wyznaczanie entalpii reakcji
$$ \Delta H = \int \dot{q} \, dt $$
Ilość ciepła i pojemność cieplna właściwa
To podstawowe równanie opisuje ilość ciepła q, którą materiał pochłania lub uwalnia przy zmianie temperatury. Zależy ono od masy m, pojemności cieplnej właściwej cₚ i zmiany temperatury ΔT.
Stanowi ono podstawę kalorymetrii i jest wykorzystywane do określania właściwości termicznych i konwersji energii.
Wyznaczanie entalpii reakcji w kalorymetrii
W różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) przepływ ciepła q̇ jest mierzony w czasie. Entalpia reakcji ΔH wynika z całkowania tego sygnału.
W praktyce odpowiada to powierzchni pod pikiem na wykresie DSC i umożliwia ilościową analizę procesów takich jak topnienie, krystalizacja lub reakcje chemiczne.
Rodzaje kalorymetrów i zasady pomiaru
Kalorymetria dynamiczna (DSC)
Różnicowe kalorymetry skaningowe mierzą przepływ ciepła przez próbkę podczas kontrolowanych programów ogrzewania lub chłodzenia. Pozwala to na precyzyjne określenie przejść szklistych, procesów topnienia i krystalizacji, entalpii reakcji i stabilności termicznej. Metoda ta jest szczególnie dobrze ugruntowana w materiałoznawstwie, badaniach polimerów i kontroli jakości.
Kalorymetria izotermiczna i mikrokalorymetria
Kalorymetry izotermiczne działają w stałej temperaturze i są idealne do powolnych reakcji lub bardzo małych efektów cieplnych w długich okresach czasu. Systemy Calneos w Grupie Linseis specjalizują się w mikro- i izotermicznej kalorymetrii i umożliwiają bardzo czułe pomiary w naukach przyrodniczych, farmaceutycznych i rozwoju materiałów. Typowe zastosowania obejmują analizę enzymów i białek, badania wiązania leków, procesy krystalizacji i adsorpcji, a także badania stabilności.
Kalorymetria adiabatyczna i izoperiboliczna
Kalorymetry adiabatyczne zapobiegają wymianie ciepła z otoczeniem, więc zmiany temperatury wynikają bezpośrednio z reakcji. Z drugiej strony systemy izoperiboliczne utrzymują stałą temperaturę otoczenia i oferują praktyczną równowagę między dokładnością a złożonością techniczną. Obie koncepcje są szczególnie istotne dla analiz reakcji i kwestii związanych z bezpieczeństwem.
Kalorymetria spalania i kalorymetria specjalna
Kalorymetry spalania, bombowe i insercyjne służą do określania ciepła spalania, wartości opałowych lub podstawowych właściwości termodynamicznych. Znajdują one zastosowanie m.in. w przemyśle energetycznym, testowaniu materiałów i badaniach podstawowych.
Możliwy pomiar
Możliwy pomiar
Pomiar nie jest możliwy
| 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 | | | |
Rozszerzenia
Aby zoptymalizować wydajność kalorymetrów, dostępne są różne dodatki i moduły rozszerzeń. Umożliwiają one dostosowanie systemu pomiarowego do konkretnych zastosowań, materiałów lub warunków procesowych.
Zdefiniowane atmosfery, takie jak powietrze, gaz obojętny lub próżnia, można precyzyjnie ustawić za pomocą opcjonalnych regulatorów gazu – idealne do wrażliwych, utleniających lub reaktywnych próbek. Moduły wysokociśnieniowe rozszerzają pomiary do wyższych ciśnień i otwierają dodatkowe możliwości analizy stabilności i reakcji, na przykład w dziedzinie kalorymetrii baterii i bezpieczeństwa. Do dalszych analiz, systemy mogą być wyposażone w analitykę gazową, taką jak MS, FTIR lub sprzęgła GC, aby identyfikować uwalniane gazy w czasie rzeczywistym podczas pomiaru.
Dalsze rozszerzenia, takie jak automatyczne podajniki próbek, urządzenia kalibracyjne i zabezpieczające, a także zaawansowane moduły oprogramowania do oceny danych zwiększają wydajność, bezpieczeństwo i powtarzalność pomiarów.
Oznacza to, że kalorymetry Linseis mogą być indywidualnie konfigurowane – dla maksymalnej elastyczności w badaniach, rozwoju i zapewnieniu jakości.
L40 BEZPIECZEŃSTWO GAZOWE
Czy jesteś zainteresowany urządzeniem do pomiaru kalorymetrii ?
Chcesz przeprowadzić pomiar próbki
?
Skontaktuj się z nami już dziś!
Korzyści dla użytkownika - unikalne cechy kalorymetrów Linseis
Linseis od dziesięcioleci wyznacza standardy w kalorymetrii.
Nasze systemy łączą w sobie maksymalną czułość, precyzyjną kontrolę temperatury i modułową elastyczność – zapewniając wiarygodne wyniki w badaniach, rozwoju i zapewnianiu jakości.
1. technologia czujników o wysokiej czułości (UDSC)
Systemy Linseis UDSC oferują wyjątkowo wysoką czułość do wykrywania najmniejszych efektów termicznych. Nawet minimalne zmiany energii, takie jak te występujące podczas przemian szkła, przemian fazowych lub słabych reakcji, mogą być precyzyjnie wykryte.
Zoptymalizowana konstrukcja czujnika zapewnia doskonałą rozdzielczość sygnału i powtarzalne wyniki pomiarów – idealne do wymagających analiz materiałów i badań na najwyższym poziomie.
2. izotermiczna precyzja dla procesów długotrwałych i niskoenergetycznych (CAL)
Systemy CAL zostały specjalnie zaprojektowane do precyzyjnych pomiarów najmniejszych przepływów ciepła w warunkach izotermicznych. Umożliwiają analizę powolnych reakcji, badania stabilności i procesów długoterminowych z najwyższą dokładnością.
Stabilna kontrola temperatury i wysoka stabilność sygnału sprawiają, że systemy te są szczególnie odpowiednie do zastosowań w naukach przyrodniczych, farmaceutycznych i rozwoju materiałów.
3. kalorymetria bezpieczeństwa i reakcji w warunkach rzeczywistych (IBC)
Systemy IBC umożliwiają badania kalorymetryczne w realistycznych warunkach i są specjalnie zaprojektowane do analiz bezpieczeństwa, testów akumulatorów i badań reakcji.
Dostarczają precyzyjnych danych na temat rozwoju ciepła, kinetyki reakcji i stabilności termicznej – nawet w wymagających warunkach procesowych. Dzięki temu są kluczowym narzędziem do oceny zagrożeń bezpieczeństwa i optymalizacji procesów przemysłowych.
Dlaczego Linseis - różnica w kalorymetrii
Długoterminowe Inwestycja z wartością dodaną
Linseis koncentruje się nie tylko na precyzji, ale także na zrównoważonej wartości dodanej w całym cyklu życia.
Nasze systemy oferują najniższe koszty operacyjne w swojej klasie – dzięki trwałym, wymagającym niewielkiej konserwacji komponentom, solidnej konstrukcji i inteligentnej konserwacji oprogramowania.
Mniejsza liczba zgłoszeń serwisowych, krótsze przestoje i ciągłe zdalne aktualizacje zapewniają maksymalną dostępność systemu i zabezpieczenie na przyszłość – na nadchodzące dziesięciolecia.
Dostosowane Rozwiązania – elastyczność w standardzie
Każde zadanie pomiarowe jest unikalne – dlatego Linseis nie produkuje standardowych urządzeń, ale niestandardowe systemy dostosowane dokładnie do Twojej aplikacji.
Niezależnie od tego, czy potrzebujesz specjalnego pieca, specjalnych czujników, rozszerzonego zakresu temperatur czy integracji oprogramowania specyficznego dla klienta – nasz doświadczony zespół inżynierów opracowuje rozwiązania, które idealnie spełniają Twoje wymagania.
Dzięki naszej modułowej architekturze produktu indywidualizacja staje się standardem – szybko, precyzyjnie i niezawodnie.
Pionierzy technologiczni i siła innowacji od 1957 roku
Linseis jest pionierem technologicznym w dziedzinie analizy termicznej od ponad sześciu dekad.
Dzięki najwyższemu w branży wskaźnikowi produkcji własnej i doskonałemu działowi badawczo-rozwojowemu, tworzone są systemy, które wyznaczają nowe standardy w zakresie precyzji, stabilności i możliwości dostosowania.
Od konstrukcji mechanicznej, przez elektronikę, po oprogramowanie, każdy podstawowy element systemu jest opracowywany we własnym zakresie – dla doskonałej technologicznie i bezkompromisowo precyzyjnej technologii pomiarowej „Made in Germany”.
Ekspertyza w zakresie oprogramowania na najwyższym poziomie
Dzięki nowemu pakietowi oprogramowania LiEAP, Linseis na nowo definiuje standardy analizy termicznej.
Modułowa konstrukcja, intuicyjna obsługa i najnowocześniejsze funkcje oceny i zdalnego sterowania zapewniają maksymalną wydajność, przejrzystość i kontrolę na każdym etapie procesu.
Obszary zastosowań kalorymetrii
Często zadawane pytania dotyczące kalorymetrii
Co to jest kalorymetria?
Kalorymetria to metoda analityczna służąca do precyzyjnego określania przepływu ciepła i konwersji energii w materiałach. Obejmuje ona pomiar ilości ciepła pochłanianego lub uwalnianego podczas procesów fizycznych, chemicznych lub biologicznych. Pomiary te dostarczają podstawowych informacji o zachowaniu termicznym materiałów i umożliwiają dogłębne zrozumienie mechanizmów reakcji, przejść fazowych i właściwości materiałów.
W badaniach i przemyśle kalorymetria jest niezbędnym narzędziem do charakteryzowania materiałów, optymalizacji procesów i oceny kwestii związanych z bezpieczeństwem. Jest stosowana we wszystkich sektorach – od rozwoju polimerów i materiałów po chemię, farmaceutykę i nauki przyrodnicze.
Które mierzone zmienne można określić za pomocą kalorymetrów?
Kalorymetry umożliwiają ilościowe określenie kluczowych właściwości termicznych i procesów. Obejmują one w szczególności entalpię reakcji (ΔH), przepływ ciepła i temperatury przejścia, takie jak temperatura zeszklenia (Tg), topnienia i krystalizacji. Ponadto można określić pojemność cieplną właściwą (Cp), która jest ważnym parametrem określającym zdolność materiału do magazynowania energii.
Można również analizować stabilność termiczną, zachowanie podczas utleniania i kinetykę reakcji. Mnogość mierzonych zmiennych sprawia, że kalorymetria jest jedną z najbardziej wszechstronnych metod analizy termicznej i umożliwia kompleksową charakterystykę szerokiej gamy materiałów i procesów.
Jaka jest różnica między DSC a kalorymetrią?
Kalorymetria to ogólny termin określający wszystkie metody pomiaru ciepła i konwersji energii. Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) jest jedną z najważniejszych i najczęściej stosowanych metod w tej dziedzinie. Podczas gdy kalorymetria ogólnie analizuje całkowitą ilość ciepła, DSC mierzy przepływ ciepła próbki w porównaniu z odniesieniem w określonych warunkach temperaturowych.
Oznacza to, że efekty termiczne można nie tylko rozpoznać, ale także ocenić ilościowo. DSC jest szczególnie przydatna do analizy przejść fazowych, przejść szklistych i entalpii reakcji i jest kluczowym narzędziem w badaniach materiałów i kontroli jakości.
Do czego służy mikrokalorymetria?
Mikrokalorymetria służy do pomiaru bardzo małych efektów termicznych z wyjątkowo wysoką czułością. Jest szczególnie odpowiednia do zastosowań, w których konwencjonalne metody kalorymetryczne osiągają swoje granice. Typowe obszary zastosowań to badania enzymów i białek, analiza wiązania leków oraz badanie procesów komórkowych i metabolicznych.
Mikrokalorymetria jest również często wykorzystywana do długoterminowych badań stabilności i analizy bardzo powolnych reakcji. Zapewnia cenny wgląd w złożone procesy biochemiczne i fizyczne, szczególnie w naukach przyrodniczych, farmaceutycznych i badaniach materiałowych.
Jakie materiały można analizować za pomocą kalorymetrów?
Kalorymetria jest niezwykle wszechstronną metodą i jest odpowiednia dla szerokiej gamy materiałów. Należą do nich polimery i tworzywa sztuczne, aktywne składniki farmaceutyczne, żywność, materiały akumulatorowe i substancje chemiczne. Analizowane mogą być również materiały organiczne i nieorganiczne, a także złożone systemy, takie jak próbki biologiczne.
Ta elastyczność sprawia, że kalorymetria jest uniwersalnym narzędziem dla wielu gałęzi przemysłu. Umożliwia ona analizę materiałów w realistycznych warunkach i szczegółowe zrozumienie ich zachowania pod wpływem temperatury.
Które aplikacje są szczególnie istotne w przemyśle?
W przemyśle kalorymetria jest wykorzystywana głównie do opracowywania materiałów, kontroli jakości i optymalizacji procesów. Umożliwia ona ukierunkowaną analizę zachowania reakcji, stabilności i właściwości termicznych materiałów, a tym samym przyczynia się do rozwoju wydajnych i bezpiecznych produktów.
Szczególnie ważnym obszarem jest analiza bezpieczeństwa, na przykład w bateriach lub egzotermicznych reakcjach chemicznych, w których należy ocenić ryzyko ucieczki termicznej. Kalorymetria jest również wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym do testowania stabilności składników aktywnych oraz w przemyśle chemicznym do optymalizacji procesów produkcyjnych.
Szybkie linki
Szybkie dotarcie do celu
Dobrze poinformowany
Pliki do pobrania
Wszystko w skrócie
Formularz kontaktowy
Jak nowe materiały stale poprawiają jakość naszego życia
od wieków.
Skorzystaj z formularza wyceny, aby przesłać nam konkretne zapytanie ofertowe.
Zamów usługę
Skorzystaj z formularza kontaktowego, aby poprosić o naprawę lub konserwację.