Arten der Thermogravimetrischen Analyse und ihre Anwendungen
Die Thermogravimetrische Analyse (TGA) wird häufig eingesetzt, um zu untersuchen, wie sich die Masse von Materialien unter kontrollierter Erwärmung verändert. Diese Messungen liefern Aufschluss über Zusammensetzung, Stabilität und Reaktionen wie Feuchtefreisetzung, Zersetzung flüchtiger Bestandteile, Oxidation und Aschebildung. Da das thermische Verhalten materialspezifisch ist, kommen je nach Informationsbedarf unterschiedliche Prüfmodi zum Einsatz.
Isotherme TGA
Die Probe wird über einen definierten Zeitraum bei konstanter Temperatur gehalten. Nützlich zur Beobachtung langsamer Prozesse wie Oxidation, Trocknung oder Zersetzung unter stabilen thermischen Bedingungen.
Dynamische TGA
Die Probe wird mit kontrollierter Heizrate erhitzt, während die Masse kontinuierlich aufgezeichnet wird. Dieser gängige Ansatz zeigt Übergänge wie Feuchteverdampfung, Polymerabbau oder Karbonatzersetzung in Abhängigkeit von der Temperatur.
Stufenweise / Mehrstufige TGA
Die Temperatur wird in programmierten Stufen mit isothermen Haltezeiten erhöht. Dadurch lassen sich überlappende Reaktionen trennen – etwa Feuchtefreisetzung, gefolgt von der Verbrennung flüchtiger Bestandteile und abschließender Aschebildung.
Derivative TGA (DTG)
Die Änderungsrate der Masse (d m/d t oder d m/d T) wird analysiert, um Punkte maximaler Zersetzung oder Reaktion hervorzuheben. Dies hilft, thermische Ereignisse zu unterscheiden, die sich in herkömmlichen TGA-Kurven überlagern können.
Ein moderner Ansatz mit Navas Instruments
Traditionelle Einzelproben-Systeme sind oft langsam und arbeitsintensiv. Der mehrfachprobenfähige, mehrstufige Thermogravimetrische Analysator (TGA) von Navas Instruments vereint diese Methoden auf einer einzigen automatisierten Plattform:
- Analyse von mehreren Proben gleichzeitig in isothermen, dynamischen oder mehrstufigen Programmen.
- Kontinuierliche Gewichtsaufzeichnung während der gesamten Erhitzung – nicht nur Anfangs- oder Endwerte.
- Erfassung von jeder Temperatur und jedem Zeitpunkt für jede Probe zur vollständigen Rückverfolgbarkeit.
- Export vollständiger Datensätze direkt in Excel-Tabellen zur Auswertung und LIMS-Integration.
- Betrieb im Einzelproben-Continuous-Modus mit Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung (bis zu 10 Messungen pro Sekunde) zur Erfassung schneller Ereignisse.
Dieser umfassende Ansatz ermöglicht höheren Probendurchsatz, zuverlässige Daten und tiefere Einblicke in das Materialverhalten – für Böden, Erze, Zement, Abfallprodukte, Kunststoffe und vieles mehr.