TGA termoanalitikai műszerek - UNICAM
Szechenyi
Címünk: Budapest, Kőszeg u. 27 Tel: 1-2215536 Fax: 1-2215543 E-mail: unicam@unicam.hu

TGA (Thermogravimetric Analyzer)

A TGA (Termogravimetriás Analízis) egy megbízható és sokoldalú termoanalitikai módszer, amely az anyagok tömegének változását méri hőmérséklet vagy idő függvényében. A technológia lehetővé teszi az anyagok hőbomlásának, párolgásának, oxidációs folyamataiknak, illetve nedvességtartalmuk vagy más illékony összetevőik vizsgálatát.

A TGA különösen értékes eszköz az ipari kutatás-fejlesztés, az anyagtudomány és a minőség-ellenőrzés számára, mivel pontos adatokat szolgáltat például polimerek, gyógyszerészeti termékek, élelmiszerek, ásványi anyagok vagy kompozitok hőtani és kémiai stabilitásáról.

Mely ipar- és tudományágak alkalmazzák a TGA termoanalitikai műszert?

Minden olyan terület, ahol a hőmérséklet hatására történő tömegváltozás meghatározása szükséges, úgy mint:

  • illékony komponens vizsgálata,
  • bomlási folyamatok megismerése, megértése, vizsgálata,
  • oxidációs folyamat maradékanyag tartalma,
  • hőstabilitási vizsgálata,
  • vízfelvétel (higroszkópia, adszorpció, eltarthatósági vizsgálatok),
  • élelmiszer kezelés (pörkölés, tárolás, szárítás, hűtés) hatása az összetételre, minőségre,
  • reaktív, korrozív környezet hatása az anyagra.

Alkalmazott szabványok:

ISO 11358-1:2022: Műanyagok — polimerek termogravimetriás vizsgálata (TGA)

DIN 51006: Termoanalitika (TA) – Termograviméter (TGA)

ASTM E1868-10: Szabványos vizsgálati módszer a szárításos tömegváltozás (LOD) termograviméterrel történő meghatározására.

ISO 9924-1:2023: Gumi és gumitermékek – Vulkanizált anyagok és kikeményítetlen vegyületek összetételének meghatározása termogravimetriával

ASTM E1131-20: Szabványos vizsgálati módszer a termogravimetriás összetételelemzéshez

ASTM D3850-19: Szabványos vizsgálati módszer a szilárd elektromos szigetelő anyagok gyors termikus bomlásának vizsgálatára termogravimetriás módszerrel (TGA)

ASTM D6375: Szabványos vizsgálati módszer a kenőolajok párolgási veszteségének mérésre termograviméterrel (TGA) Noack-módszer

ASTM E2550: Szabványos vizsgálati módszer a termikus stabilitás meghatározására termogravimetriával

TGA – Iparágak

Autóipar:

  • anyag-összetétel csatolt technikával (FTIR, MS, GC)
  • Az olajiparban, műanyagiparban, gumiiparban, az elektronikai iparban, festékiparban előforduló mérések itt is megjelennek.

Akkumulátorgyártás és újrahasznosítás:

  • bomlási hőmérséklet meghatározása, bomlási folyamatok vizsgálata, oldószerek viselkedése, oxidációs folyamatok,
  • anyag-összetétel csatolt technikával (FTIR, MS, GC).

Élelmiszeripar:

  • az élelmiszerek nedvességstabilitása,
  • a tárolási stabilitás értékelése,
  • élelmiszer kezelés (pörkölés, tárolás, szárítás, hűtés) hatása az összetételre, minőségre pl. kávé,
  • higroszkóposság,
  • a páratartalom által kiváltott textúraváltozások értékelése,
  • nedvesség diffúzió és áteresztőképesség mérése,
  • élelmiszer Csomagolás vizsgálata.

Építőipar (szilikátipar):

  • gipsz dehidratálási folyamatainak vizsgálata,
  • adalékok hatásai a hidratálási folyamatra,
  • égésgátlók hatásainak vizsgálata,
  • illóanyagok, égéskor felszabaduló gázok vizsgálata (csatolt technikákkal – FTIR, MS).

Gyógyszeripar:

  • hőstabilitás és eltarthatósági idő,
  • az oldószerek és szennyeződések kimutatása és mennyiségi meghatározása,
  • összetétel elemzés,
  • adjon hozzá EGA-t (MS vagy GC/MS) a szennyeződés azonosításához,
  • a hatóanyagok és a segédanyagok kompatibilitási tanulmányai,
  • minőség-ellenőrzés.

Kőolajipar:

  • üzemanyagok karakterizációja (TGA-MS),
  • oxidációs stabilitás (OOT, OIT),
  • motorolajak átalakulásának kinetikai vizsgálata (ASTM E2958),
  • kenőanyagok illó komponens vizsgálata.

Műanyagipar:

  • polimerek és elasztomerek hőstabilitása,
  • feldolgozási hőmérsékletek,
  • a termikus bomlási folyamat teljes megértése,
  • illékony anyagok és adalékanyagok mennyiségi meghatározása (ASTM E1131, ISO 11358),
  • az illékony anyagok típusának és kémiájának, a műanyagokban lévő szennyeződés azonosításának lehetősége csatolt technikákkal: FTIR, MS, GCMS csatolással,
  • maradék anyag (pl. carbon black) meghatározás (ASTM D1603),
  • élettartamra előrejelzés,
  • a tűzgátlók hatásának elemzése,
  • a tűz során felszabaduló komponensek meghatározása, kiértékelése,
  • egyensúlyi vízfelvétel (ASTM D570).

Mire jó a műszer?

A termograviméter (TGA) a minta tömegveszteségét vagy gyarapodását méri kontrollált hőmérséklet és/vagy az idő függvényében definiált „légköri”tényezők mellett. A tömegváltozás mérésének érdekében mikromérleg található minden ilyen készülékben.

A feladattól függően standard atmoszféra (levegő) helyett inert gáz (pl. nitrogén), reaktív gáz (CO2, O2) is alkalmazható, vagy megfelelő készülékkel akár nagy nyomás alatti vizsgálatok is kivitelezhetőek. Adszorpciós/deszorpciós vizsgálatok esetén megfelelő páratartalom generálása is lehetséges.

  • A tömegváltozás és a hőmérséklet relációja,
  • tömegváltozás arányosítása (%-os összetétel),
  • bomlási hőmérséklet(ek),
  • bomlási kinetika,
  • termikus/oxidatív stabilitás,
  • nem kötött víz vagy oldószer meghatározása,
  • megkötött víz vagy oldószer (hidrát vagy szolvát mérések),
  • szorpciós elemzés -nedvesség adszorpciója/deszorpciója.

Hogyan működik?

A minta egy szimmetrikus mérlegre kerül felfüggesztésre, ezt követően egy huzaltekercses vagy infravörös kemence belsejében kerül meghatározásra. A mintatartó tégelyek jellemzően platinából vagy alumínium-oxidból készülnek.

A kemence előre definiált hőmérsékleti programot hajt végre, amely dinamikus és izoterm szakaszokból is állhat, mely futtatása során a minta tömeg változását méri és rögzíti. A mintát körülvevő légkör is a mérési igényhez választható, szabályozható és szükség esetén megváltoztatható.

A TGA műszer előnyei

A Tru-Mass Balance a kereskedelemben elérhető legegyenletesebb, leginkább reprodukálható alapvonalat biztosítja, amely elengedhetetlen a kis tömegváltozások és illékony anyagok észleléséhez és számszerűsítéséhez.

A TGA 5500 IR kemence kiemelkedő kemencevezérléssel nagy felbontással (például kopolimerekhez) modulált TGA funkcióval (pl. égésgátlók vizsgálatához)) rendelkezik, valamint kiemelkedő hűtési kapacitással a nagyobb, gyorsabb vizsgálati teljesítményhez.

Megbízhatóság és tartósság, melyet az öt év kemencegarancia is biztosít.