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Thermoanalyse

Messgeräte zur differentiellen Thermoanalyse

Bei der Thermoanalytik geht es darum, physikalische und chemische Eigenschaften von Stoffen und Stoffgemischen zu untersuchen und messbar zu machen. Seinen Namen trägt das Verfahrensspektrum, weil die Stoffeigenschaften durch temperaturinduzierte Veränderungen nachweisbar gemacht werden.

Dabei kann es sich um Veränderungen des Gewichts, des Volumens oder des Energieniveaus handeln. Ein Verfahren, das bei letzterer Methode eine große Rolle spielt, ist die Differential-Thermoanalyse, die mit Geräten wie dem Linseis DTA PT1600 durchgeführt wird.

So funktioniert die Differential-Thermoanalyse

Bei der DTA vergleicht man die Eigenschaften einer Messsubstanz mit denen einer Referenzsubstanz. Dabei geht es um die spezifischen Energieumsätze, die die Stoffe bei Temperaturänderungen und Phasenübergängen haben. Der Vergleich funktioniert so, dass die Stoffe in zwei symmetrische Messkammern gegeben und unter stetiger Energiezufuhr erhitzt werden. Bei der zu untersuchenden Substanz treten in bestimmten Temperaturbereichen Phasenübergänge auf. Bei der Referenzsubstanz ist dies nicht der Fall. Betrachtet man im Anschluss das aufgezeichnete Kurvendiagramm, lassen sich anhand der Temperaturdifferenzen in den Übergangsbereichen Materialeigenschaften feststellen.

Der Aufbau eines DTA-Messgeräts

Die Hauptfunktion eines DTA-Messgeräts besteht darin, Phasenumwandlungen zu erfassen und zu analysieren. Hierzu zählen die Kristallisation, die Sublimation, die Glasumwandlung und das Schmelzen. Um die bei unterschiedlichsten Energieniveaus eintretenden Vorgänge analysierbar zu machen, müssen die Messgeräte einen großen Temperaturbereich abdecken. Möglich wird dies mit Geräten wie dem Linseis DTA PT 1600, die modular aufgebaut sind. Mit verschiedensten Öfen, Messgeräten und Tiegeln decken sie Temperaturbereiche von -150 – 2.400°C ab. Die einzelnen Bestandteile können ganz nach Bedarf ausgetauscht werden. Darüber hinaus ist die Bauweise selbstverständlich vakuumdicht, sodass die Messungen unter saubersten Atmosphären durchgeführt werden können. Bei den meisten Geräten besteht überdies die Möglichkeit, ein FTIR oder Massenspektrometer anzuschließen. So lassen sich zusätzliche Informationen gewinnen.

Die Einsatzmöglichkeiten der Differential-Thermoanalyse

Die DTA kommt in verschiedensten Bereichen zum Einsatz, in dem die Qualität von Stoffen wichtig ist. Hier ist natürlich in erster Linie der Lebensmittelhandel zu nennen. Weiterhin werden die Geräte in allen erdenklichen Labors genutzt, wo anorganische Substanzen und Chemikalien getestet werden. In der Pharmazie verwendet man sie, um die Reinheit von Medikamenten festzustellen.

(Redaktion)


 


 

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