Thermogravimetrische Analyse mittels TGA, TGA-FTIR und TGA-MS im Labor
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) ist eine Technik zur Materialcharakterisierung, mit der sich Phänomene wie Zersetzung oder Oxidation beobachten lassen.
FILAB setzt sie für Industrieunternehmen ein, umdie thermische Stabilität zu bewerten, die Zusammensetzung zu analysieren und eine zuverlässige Qualitätskontrolle sicherzustellen.
Ihr Bedarf: eine thermogravimetrische Analyse (TGA) Ihrer Materialien durchführen lassen
Was ist eine thermogravimetrische Analyse (TGA)?
Die thermogravimetrische Analyse, auch TGA-Analyse genannt, ist eine Technik zur thermischen Charakterisierung.
Bei der TGA wird die Massenänderung einer Probe beim Erhitzen gemessen. Diese Technik ermöglicht es, das thermische Verhalten zahlreicher Materialien wie Polymere, Kunststoffe und Lacke präzise zu untersuchen.
Grundlagen der TGA
Unsere TGA-, TGA-FTIR- oder TGA-MS-Analyselösungen im Labor, modernste Geräte zur Charakterisierung Ihrer Materialien
Das Labor FILAB verfügt über einen umfassenden und vielfältigen Analysegerätepark. Dadurch können wir Industrieunternehmen bei der TGA-Expertise und TGA-FTIR ihrer Materialien (Polymere, Verbundwerkstoffe…) unterstützen.
Das Labor FILAB bietet maßgeschneiderte Analysen entsprechend den spezifischen Anforderungen seiner Kunden an. Unsere Experten stehen Ihnen während des gesamten Analyseprozesses zur Seite, um Sie bestmöglich zu begleiten – bis zur Ergebnispräsentation. Unsere Experten können Ihnen außerdem nachhaltige Korrekturmaßnahmen vorschlagen.
Das Labor FILAB ist auch in der Lage, Ihre Teams in der TGA-Technik zu schulen(TGA).
Analytische Ziele der thermogravimetrischen Analyse TGA
Die thermogravimetrische Analyse TGA ermöglicht die Charakterisierung des thermischen Verhaltens und der Zusammensetzung von Materialien, um folgende Ziele zu erreichen:
- charakteristische Temperaturen bestimmen (Verdampfung, Zersetzung, Verbrennung)
- Massenverluste quantifizieren (Wasser, Lösungsmittel, flüchtige Verbindungen)
- die Zusammensetzung bewerten (Füllstoffe, Rückstände, organische/mineralische Fraktion)
- die Mechanismen und Kinetiken der thermischen Zersetzung analysieren
- Materialien oder Chargen in der Qualitätskontrolle vergleichen
Unsere technischen Möglichkeiten: TGA und analytische Kopplung
Die analytische Kopplung besteht darin, die TGA mit einer oder mehreren anderen Analysetechniken zu kombinieren, um zusätzliche Informationen über die untersuchte Probe zu erhalten. Das Prinzip beruht auf der gleichzeitigen Verwendung verschiedener Methoden zur Analyse derselben Proben unter denselben Bedingungen und ermöglicht so eine tiefere Analyse der Eigenschaften und Reaktionen der Probe bei Temperaturänderungen.
Die TGA kann mit anderen analytischen Methoden gekoppelt werden (TGA-MS und TGA-FTIR) :
mit der Massenspektrometrie (MS), wodurch die Analyse der bei der thermischen Zersetzung der Probe freigesetzten Gase möglich wird. Diese TGA-MS-Kopplung kann die Zusammensetzung der freigesetzten gasförmigen Produkte identifizieren.
So bereichert die gekoppelte TGA die thermogravimetrische Analyse erheblich, indem sie den Daten zu Massenänderungen detaillierte chemische Dimensionen hinzufügt.
Die Vorteile der TGA
Präzision und Empfindlichkeit der TGA-Analyse
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) zeichnet sich durch ihre hohe Empfindlichkeit und Präzision bei der Erkennung von Massenänderungen aus.
Sie ermöglicht insbesondere die Identifizierung von Massenverlusten, die mit Phänomenen wie Dehydratisierung, Zersetzung, Oxidation oder anderen chemischen und physikalischen Reaktionen verbunden sind, die Materialien beeinflussen.
Beherrschung der Analysebedingungen
Die TGA bietet eine präzise Temperaturkontrolle und ermöglicht Analysen in einem breiten Temperaturbereich.
Außerdem lässt sich die Analyseatmosphäre (inert, oxidierend, reduzierend usw.) je nach industriellen Anforderungen anpassen, um das Verhalten der Materialien unter ihren realen Einsatzbedingungen zu untersuchen.
Thermogravimetrische Analysen, angepasst an Ihre Materialien
Die thermogravimetrische Analyse von Polymeren ermöglicht die Charakterisierung ihres thermischen Verhaltens, insbesondere ihrer Stabilität, ihrer Zersetzungstemperatur und ihres Rückstandsgehalts. Diese Art der Analyse hilft dabei, die Leistungsfähigkeit von Polymeren unter extremen Bedingungen zu verstehen und ihre Formulierung je nach industrieller Anwendung zu optimieren. FILAB bietet thermogravimetrische Analysedienstleistungen für verschiedene Polymertypen an und unterstützt Hersteller so dabei, die Qualität und Langlebigkeit ihrer Materialien sicherzustellen.
Die thermogravimetrische Analyse von Farben wird eingesetzt, um die Zusammensetzung und die thermische Stabilität von Beschichtungen zu bewerten. Diese Analyse ermöglicht die Bestimmung des Gehalts an Harzen, Pigmenten und Lösungsmitteln sowie die Überprüfung der Qualität und Haltbarkeit von Farben unter Wärmeeinwirkung. FILAB bietet thermogravimetrische Analysedienstleistungen an, die auf die Bedürfnisse der Farben- und Beschichtungsindustrie zugeschnitten sind, und unterstützt so die Optimierung von Formulierungen sowie die Sicherstellung der Leistungsfähigkeit der Endprodukte.
Die thermogravimetrische Analyse von Kunststoffen ermöglicht die Charakterisierung thermischer Eigenschaften und des Zersetzungsverhaltens. Diese Analyse macht es möglich, die Zusammensetzung von Kunststoffen zu identifizieren, ihre thermische Stabilität zu bewerten und ihren Zersetzungsgrad zu bestimmen. Bei FILAB bieten wir thermogravimetrische TGA-Analysen an, einschließlich technischer Kunststoffe und Konsumkunststoffe, und liefern wertvolle Erkenntnisse zur Verbesserung von Produktionsprozessen und zur Entwicklung neuer Materialien.
Die thermogravimetrische Analyse von PET (Polyethylenterephthalat) ist eine unverzichtbare Technik zur Bewertung der thermischen Stabilität dieses Kunststoffs, der in der Verpackungs- und Textilfaserindustrie weit verbreitet ist. Diese Analyse ermöglicht die Bestimmung der Zersetzungstemperatur, des Additivgehalts und des Verhaltens von PET unter Wärmeeinwirkung. Das Labor FILAB bietet spezialisierte Dienstleistungen für die thermogravimetrische Analyse von PET an und unterstützt Unternehmen dabei, die Qualität und Konformität ihrer Produkte sicherzustellen.
Ergänzende Analysen zur TGA
TGA-Schulung (Thermogravimetrie)
Thermische und thermogravimetrische Analysen
Mehr erfahren
TGA oder DSC: Welche Unterschiede im Ansatz gibt es?
TGA und DTA: Sind sie komplementär?
TGA oder TGA: Ist das dasselbe?
FAQ
Ja. ATG (Analyse ThermoGravimétrique) und TGA (ThermoGravimetric Analysis) bezeichnen genau dieselbe Technik. Die erste ist das französische Akronym, die zweite das englische. In beiden Fällen geht es darum, die Massenänderung einer Probe in Abhängigkeit von Temperatur oder Zeit zu beobachten.
Es gibt drei häufig verwendete thermogravimetrische Analysen: TGA, TGA-MS und TGA-FTIR. Jeder dieser Analysetypen hat seine eigenen Vor- und Nachteile sowie eine Reihe typischer Anwendungen und Anwendungsfälle.
Die Differentialthermoanalyse (TGA), auch thermogravimetrische Analyse genannt, ist eine in der Materialcharakterisierung häufig eingesetzte Technik zur Untersuchung der thermischen Eigenschaften und der Stabilität von Proben. Es gibt zwei Arten der gekoppelten TGA-Analyse, die genauere Informationen zur Probencharakterisierung liefern können:
- TGA-MS (Massenspektrometrie) ermöglicht die Identifizierung der bei der thermischen Zersetzung freigesetzten Gase.
- TGA-FTIR (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie) ermöglicht die Identifizierung fester Zersetzungsprodukte. Durch die Identifizierung jeder einzelnen Komponente komplexer Gemische bieten diese verschiedenen TGA-Analysen eine höhere Genauigkeit und ein besseres Verständnis der Materialien.
Durch die Kopplung dieser TGA-Technik mit FTIR (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie, FTIR) oder Massenspektrometrie (TGA-MS) ist es möglich, Massenverluste, freigesetzte Gase oder Zersetzungsprodukte während des thermischen Zyklus chemisch zu identifizieren.
Eine thermogravimetrische Analyse TGA im Labor liefert präzise Informationen über die Zusammensetzung, Struktur und thermische Stabilität eines Materials.
Diese TGA-Expertise ist besonders nützlich für:
- die Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten
- die Identifizierung unbekannter Materialien
- die Untersuchung des thermischen Verhaltens und der Zersetzungsmechanismen
Die TGA-Analyse wird daher in anspruchsvollen Industriezweigen, die eine präzise Materialcharakterisierung erfordern, breit eingesetzt.
Die ATG-Analyse eignet sich für zahlreiche Materialien: Polymere, Verbundwerkstoffe, chemische Produkte, Pulver oder Feststoffe. Im Labor FILAB passen sich unsere ATG-Geräte an jede Matrix an.
Die thermogravimetrische Analyse ist eine häufig verwendete Methode, um die Menge einer Substanz und ihre Art anhand der Massenänderung in Abhängigkeit von der Temperatur zu bestimmen.
Für die Interpretation der Ergebnisse ist es entscheidend, die verschiedenen Schritte des thermischen Abbaus der analysierten Substanz zu kennen und die Übergangstemperaturen zu bestimmen, die entlang der Massenänderungskurve erreicht werden.
Mit einem guten Verständnis der wichtigsten Prinzipien kann die thermogravimetrische Analyse wertvolle Informationen liefern, um Prozesse zu optimieren, Materialien zu bewerten und Abbaumechanismen zu identifizieren.
Die thermogravimetrische Analyse ist eine gängige Methode zur Materialanalyse. Sie wird vor allem in der Chemie- und Pharmaindustrie bevorzugt.
Zu den häufigen Anwendungen der thermogravimetrischen Analyse gehören die Bewertung der thermischen Stabilität von Polymeren, die Charakterisierung von Verbrennungsprozessen organischer Materialien und die Bestimmung der Zersetzungsmechanismen von Verbindungen im Rahmen der Biodegradation.
Die Ergebnisse dieser Analysen sind wertvoll für das Verständnis der Materialeigenschaften und ihre optimale Nutzung in industriellen Anwendungen.
Die Kopplung der Thermogravimetrischen Analyse (ATG) mit anderen analytischen Techniken bietet zahlreiche Vorteile.
- Umfassende Analyse: Die Kopplung bietet einen Gesamtüberblick über die physikalischen und chemischen Veränderungen, die in der Probe auftreten.
- Gasidentifizierung: Die gekoppelten Techniken können die bei der thermischen Zersetzung freigesetzten Gase identifizieren.
- Verständnis der Reaktionen: Sie hilft, die Abbaumechanismen und die chemischen Reaktionen zu verstehen, die bei unterschiedlichen Temperaturen ablaufen.
So bereichert die gekoppelte ATG die thermogravimetrische Analyse erheblich, indem sie den Daten zu den Massenänderungen detaillierte chemische Dimensionen hinzufügt.
Die mit TGA-Analyse erzielten Ergebnisse ermöglichen die Identifizierung der Verdampfungs-, Desorptions-, Zersetzungs- oder Verbrennungstemperaturen des untersuchten Materials. Diese Analyse ermöglicht es anschließend thermische Eigenschaften zu identifizieren wie:
- Phasenübergänge
- thermische Stabilität
- chemische Zusammensetzung
- Oberflächenmechanik
- oder auch die Reaktivität
So ist diese Methode sehr nützlich für das Verständnis der Mechanismen der thermischen Zersetzung von Polymeren beispielsweise. Sie wird in der Industrie vielfach eingesetzt, um die Qualität und Stabilität von Produkten zu verbessern, sowie insbesondere für die Forschung an neuen Materialien aus dem Bereich der Kunststoffverarbeitung . Das Labor FILAB bietet Ihnen seine Expertise für die TGA-Analyse Ihrer Materialien an, um die für Ihre Fragestellungen passenden Ergebnisse zu erhalten.
Die thermogravimetrische Analyse TGA wird in vielen Industriezweigen zur Charakterisierung von Materialien eingesetzt.
Typische Anwendungen:
- Bewertung der thermischen Stabilität von Polymeren
- Bestimmung des Füllstoff- oder Feuchtigkeitsgehalts
- Untersuchung thermischer Zersetzungsmechanismen
- Analyse von Rückständen oder Aschen
Diese Analysen werden in einem TGA-Analyselabor durchgeführt, um Fragestellungen zu Qualität, Konformität oder Produktentwicklung zu beantworten.
Die Interpretation einer thermogravimetrischen Analyse TGA beruht auf der Untersuchung der Massenänderungskurve in Abhängigkeit von der Temperatur.
Sie umfasst:
- die verschiedenen Schritte der thermischen Zersetzung zu identifizieren
- die charakteristischen Temperaturen zu bestimmen (Verdampfung, Zersetzung)
- die mit jedem Phänomen verbundenen Massenverluste zu analysieren
Eine TGA-Expertise ermöglicht es somit, diese Daten mit den physikalisch-chemischen Eigenschaften des Materials und seinem Verhalten unter realen Bedingungen zu verknüpfen.
Ein ATG-Analyselabor führt thermogravimetrische Analysen durch, um die Zusammensetzung und das thermische Verhalten von Materialien zu charakterisieren.
Im Labor FILAB stützen sich unsere Experten auf ATG-Geräte, um thermische Stabilität, Massenverluste und Abbaumechanismen zu bestimmen.
Die Beauftragung eines ATG-Analyselabors ermöglicht den Zugang zu technischer Expertise, leistungsstarker Ausrüstung und einer zuverlässigen Interpretation der Ergebnisse. Im Labor FILAB werden thermogravimetrische ATG-Analysen nach strengen Protokollen durchgeführt, um den Anforderungen in F&E, Qualitätskontrolle oder Materialexpertise gerecht zu werden.
Die Beauftragung des Labors FILAB für eine TGA-Expertise ermöglicht es, Fragestellungen im Zusammenhang mit der Zusammensetzung und dem thermischen Verhalten von Materialien zu beantworten:
- Ausfall oder Leistungsverlust eines Materials unter thermischen Bedingungen
- Material-Nichtkonformität (Füllstoffgehalt, Feuchtigkeit, Rückstände)
- Bedarf an Verständnis der thermischen Zersetzungsmechanismen
- Validierung oder Optimierung von Formulierungen in der F&E
- Identifizierung unbekannter Materialien oder Substanzen
- Untersuchung der thermischen Stabilität unter Einsatz- oder Lagerbedingungen
Der Preis hängt vom Material, der Anzahl der Proben und den Analysebedingungen ab. Im Labor FILAB wird ein individuelles Angebot entsprechend Ihrem analytischen Bedarf erstellt.
Um ein Angebot zu erhalten, können Sie unsere Teams über unser Kontaktformular, telefonisch oder per E-Mail kontaktieren. Sie müssen uns lediglich Ihren Bedarf mitteilen (Materialart, gewünschte thermogravimetrische ATG-Analyse, gegebenenfalls Norm, Dringlichkeit, Anzahl der Proben…).
Die Frist für den Erhalt eines Angebots für eine thermogravimetrische ATG-Analyse beträgt in der Regel 24 bis 48 Stunden nach Eingang Ihrer Anfrage.
