Thermogravimetrische Analyse
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) ist eine analytische Methode zur Messung der Masse einer Probe als Funktion der Zeit und/oder Temperatur. Masseänderungen können mit einer Genauigkeit von einem Bruchteil eines Mikrogramms erfasst werden, was die präzise Bestimmung kleinster Änderungen physikalischer und chemischer Eigenschaften ermöglicht.
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Eine Auswahl unserer TGA-Dienstleistungen
Thermogravimetrische Analyse (TGA)
Identifizierung einer unbekannten Probe
Thermogravimetrische Analyse im Vakuum
Biokohle: grundlegende Qualitätsanalyse
Preise ohne MwSt.
Die Grundlagen der TGA-Analyse
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) wird verwendet, um Gewichtsänderungen in der Probe als Funktion der Temperatur und/oder Zeit zu messen. Die TGA wird in einer sorgfältig kontrollierten thermischen Umgebung durchgeführt, um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.
Die TGA-Messung hat aufgrund ihrer präzisen Fähigkeit zur Erfassung von Gewichtsänderungen viele Anwendungen in der physikalischen und chemischen Charakterisierung. Die TGA eignet sich sowohl zum Erhitzen als auch zum Abkühlen der Probe. Die Atmosphäre kann ebenfalls modifiziert werden, wobei die gängigsten Optionen inert oder sauerstoffreich sind.
Arten der thermogravimetrischen Analyse
Die drei Arten der Thermogravimetrie sind isotherme/statische, quasistatische und dynamische Thermogravimetrie. Die isotherme Thermogravimetrie ist als traditionelle Art der Thermogravimetrie bekannt. Die Probe wird mehrmals pro Sekunde gewogen, und das gemessene Gewicht wird als Funktion der Zeit bei konstanter Temperatur aufgezeichnet.
Die quasistatische Thermogravimetrie umfasst sequenzielle Schritte von Temperaturänderungen mit dazwischenliegenden isothermen Abschnitten. Die Idee besteht darin, die Probenmasse vor der nächsten Temperaturänderung einen stabilen Zustand erreichen zu lassen. Bei der dynamischen Thermogravimetrie wird ein kontinuierlicher linearer Temperaturanstieg zur Erwärmung der Probe verwendet.
Anwendungen der TGA
TGA ist ein ideales Werkzeug für die Materialcharakterisierung, einschließlich der Identifizierung unbekannter Proben, da es sowohl qualitative als auch quantitative Daten liefert, nur eine kleine Probengröße erfordert und mit sehr geringer Probenvorbereitung an Flüssigkeiten und Feststoffen durchgeführt werden kann. TGA-Geräte haben üblicherweise ein maximales Probengewicht von 1 Gramm und eine maximale Temperatur von etwa 1.100 °C. Bei der Bewertung von Materialien, die in Niederdruckanwendungen eingesetzt werden, kann TGA unter Vakuumbedingungen durchgeführt werden.
Die TGA kann mit anderen Analysetechniken kombiniert werden, um ein erweitertes Anwendungsspektrum zu erhalten. Beispielsweise ist eine Emissionsgasanalyse (EGA) möglich, wenn ein thermogravimetrisches Analysensystem mit einem MS, GC-MS oder FTIR-Analysensystem gekoppelt wird. Wenn Informationen über die Auswirkungen von Feuchtigkeit benötigt werden, kann außerdem die dynamische Wasserdampfsorption (DVS) zur Ergänzung der Ergebnisse einer TGA-Messung verwendet werden.
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Passende Probenmatrizen
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- Thermoplaste
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- Elastomere
- Verbundwerkstoffe
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- Fasern
- Beschichtungen
- Lacke
- Kraftstoffe
Ideale Anwendungen der TGA-Analyse
- Thermische Stabilität
- Abbau
- Sublimation
- Verdampfung
- Quantifizierung flüchtiger Verbindungen und Feuchtigkeit
- Additiv-Screening
- Emissionsgasanalyse (in Kombination mit z. B. MS oder FTIR)
- Gewichtsverlust beim Trocknen
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Häufig gestellte Fragen
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) wird häufig zur Materialcharakterisierung und Untersuchung thermischer Eigenschaften eingesetzt.
Die TGA allein ist nicht die beste Methode für eine vollständige Analyse einer Probe, aber in Kombination mit Methoden wie MS, GC-MS, FTIR oder EGA (Analyse entwickelter Gase) erweitern sich ihre Möglichkeiten erheblich.
Die thermogravimetrische Analyse eignet sich für flüssige und feste Proben mit brennbaren und/oder flüchtigen Eigenschaften.
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