Ihr Bedarf: die Bestimmung der Zersetzungskinetik mittels TGA nach ASTM E1641 durchführen
Was ist Kinetik?
Die Kinetik ist die Untersuchung der Reaktionsgeschwindigkeiten oder von Umwandlungen sowie der Faktoren, die diese Geschwindigkeiten beeinflussen. In der Werkstoffwissenschaft und in der Chemie ermöglicht die Zersetzungskinetik zu verstehen, wie und mit welcher Geschwindigkeit sich ein System in einen neuen Zustand entwickelt, wenn es einer Veränderung, etwa einer thermischen Energiezufuhr, ausgesetzt wird.
ASTM E1641: Methode zur Bestimmung der kinetischen Parameter der Zersetzung mittels TGA?
Die Norm ASTM E1641 ist eine von der ASTM International entwickelte Standardmethode, die die Bestimmung der Aktivierungsenergie eines Materials auf Grundlage von Massenverlustdaten betrifft, die mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) gewonnen wurden.
Sie zielt darauf ab, die Aktivierungsenergie zu berechnen, die mit thermischen Prozessen wie der Zersetzung oder Verdampfung von Polymerwerkstoffen verbunden ist. Dies ermöglicht ein besseres Verständnis der thermischen Eigenschaften und der Stabilität des Polymers in spezifischen Umgebungen.
Für einen tieferen Einblick in die Methodik zur Bestimmung der Zersetzungskinetik mittels TGA nach ASTM E1641
Dank mehrerer Versuche mit unterschiedlichen Temperaturanstiegen ist es möglich, die Ergebnisse zu extrapolieren, um die kinetischen Parameter der Reaktion zu bestimmen. Die Aktivierungsenergie für einen gegebenen Umwandlungsgrad wird dann gemessen.
Die Verwendung der kinetischen Parameter ermöglicht es, Prognosen zu erstellen:
- Umwandlungskurven, mit denen sich die Entwicklung des Umwandlungsgrads in Abhängigkeit von der Zeit bei bestimmten Temperaturen abschätzen lässt.
- Isokonversionskurven, mit denen sich das erforderliche Zeit-Temperatur-Paar bestimmen lässt, um einen gegebenen Umwandlungsgrad zu erreichen.
Schritt 1 : Analyse einer Probe mit unterschiedlichen Heizrampen, um die kinetischen Parameter zu bestimmen
Schritt 2 : Nutzung der kinetischen Parameter zur Erstellung von Prognosekurven
Das Labor FILAB unterstützt Sie bei der Bestimmung der Zersetzungskinetik mittels TGA nach ASTM E1641
Die Anwendungsbereiche der Norm ASTM E1641
Der prognostische Ansatz der Norm ASTM E1641 ermöglicht die Optimierung verschiedener Prozesse und damit die Reduzierung von Verlusten (Zeitgewinn, Energieeinsparung) :
- Konstruktion : Abschätzung der Lebensdauer eines Materials unter bestimmten thermischen Bedingungen.
- Lagerung : Untersuchung der thermischen Stabilität von Rohstoffen oder Wirkstoffen.
- Sicherheit : Identifizierung der Zersetzungsgrenzen für empfindliche Materialien.
Warum FILAB für die Bestimmung der Zersetzungskinetik mittels TGA nach ASTM E1641 wählen
Unser Labor, an der Spitze von Forschung & Entwicklung für polymere Werkstoffe, bietet innovative Dienstleistungen, die auf verschiedene Branchen zugeschnitten sind.
Dank unserer fortgeschrittenen Expertise und unserer technischen Mittel sind wir in der Lage, Forschungen zur Synthese, zur Charakterisierung von Polymeren und zu deren Verbesserung durchzuführen, wodurch die Industrie ihre Produktionsprozesse optimieren und bei der Werkstoffauswahl innovativ sein kann.
So unterstützen wir unsere Industriepartner bei der Entwicklung von widerstandsfähigeren, langlebigeren und umweltfreundlicheren Polymeren, indem wir spezifische Anforderungen erfüllen, etwa die Verbesserung der Wärmebeständigkeit, der Flexibilität oder der Biokompatibilität.
FAQ
Die Methode basiert auf dem Prinzip von Friedman und dem Modell von Kissinger, die die Heizrate mit der Aktivierungsenergie verknüpfen. Diese Berechnungen ermöglichen es, :
- Die Aktivierungsenergie (Ea) zu bestimmen.
- Die präexponentielle Konstante (A) des Arrhenius-Modells abzuschätzen.
- Die ASTM E698 ist allgemeiner und deckt eine breite Palette von Materialien ab, die chemischen oder thermischen Reaktionen unterliegen. Sie bestimmt mehrere Parameter der Vernetzungskinetik mittels DSC.
- Die ASTM E1641 hingegen konzentriert sich speziell auf die mit dem Masseverlust verbundene Aktivierungsenergie unter Bedingungen der thermogravimetrischen Analyse der Zersetzungskinetik mittels TGA.
