Thermogravimetrie (TG)

Die Thermogravimetrie ist eine Methode aus dem Portfolio der thermischen Analyseverfahren, bei der die Masse einer Probe in Abhängigkeit der Temperatur, der Zeit und der umgebenden Atmosphäre ermittelt wird. Dabei können Masseänderungen im µg-Bereich mit hoher Genauigkeit detektiert werden.

Thermogravimetrische Analysen sind für eine Vielzahl von Materialien anwendbar. Typische Proben stellen z.B. Kunststoffe, organische Proben wie Lebensmittel, Holz und Kohle oder anorganische Proben wie Zement, Keramiken oder Böden dar.

Funktionsprinzip

Für die Analyse wird eine geringe Menge der Probe in einem temperaturstabilen und inerten Tiegel aus Aluminiumoxid oder Platin eingewogen, in den Ofen eingebracht und einem kontrollierten Temperaturprogramm ausgesetzt. Der Probenhalter ist mit einer Mikrowaage gekoppelt, sodass die Massenänderung der Probe beim Aufheizen oder Abkühlen kontinuierlich registriert wird. Die TG Libra F1 der Fa. Netzsch erlaubt dabei schnelle Heizraten von Raumtemperatur bis 1100°C.

Je nach Bedarf kann der Probenraum mit verschiedenen Gasen gespült werden (Stickstoff / Sauerstoff / Luft), um Oxidation zu vermeiden oder zu induzieren.

Unsere Leistungen

  • Analyse kleinster Probemengen vielfältigster Materialien hinsichtlich Massenänderungen bei Temperaturbeaufschlagung
  • Bestimmung von Massenänderungsstufen (Δm, ΔT)
  • Ermittlung des Masseverlustes durch physikalische Prozesse (Verdampfen, Sublimieren) oder durch Reaktionen (Reduktion, Zerfall durch Bildung flüchtiger Produkte, Pyrolyse)
  • Bestimmung der Massenzu- oder -abnahme durch Oxidation
  • Ausgabe der Peak-Temperaturen der 1. und 2. Ableitung (DTG) der Massenänderungskurve (TG) sowie Onset- und Endpunkt

Anwendungen

  • Generell: Quantifizierung organischer und anorganischer Anteile
  • Hinweise auf mögliche Reaktionen des Materials unter Temperatureinfluss bzw. auf Zersetzung des Materials
    • Bestimmung von:
    • Feuchte bzw. Trockenmasse
    • Gehalt an (leicht)-flüchtigen Verbindungen (Lösemittel)
    • Glas- und Kohlefasergehalte (Füllstoffe) in Polymer-Werkstoffen
    • Rußgehalt in Elastomeren
    • Aschegehalt von Kohle
    • Kalkgehalt in PE-Beuteln
    • Polymergehalt durch Pyrolyse zwischen 300°C und 600°C
    • Gehalt an Kristallwasser bzw. oberflächlich adsorbierten Wassers

TG-Messkurve inklusive 1. Ableitung einer Materialprobe mit 4 stufigem Massenverlust

Probenanforderungen

  • Analyse fester und flüssiger Proben
  • geringe Probenmengen notwendig (mg-Bereich)
  • minimale Probenvorbereitung

Spezifikationen

  • TG 209 F1 Libra (Fa. Netzsch)
  • Minimales Probengewicht: 25 mg
  • maximales Probengewicht: 150 mg
  • Temperaturbereich: 20 - 1100 °C 
  • Aufheizrate: 0,001 bis 50 K/min
  • Präzision Waage: ± 0,01 %

Normenauszug

Akkreditiert nach:

DIN EN ISO 11358
Kunststoffe - Thermogravimetrie (TG) von Polymeren: Allgemeine Grundsätze

In Anlehnung an:

DBL 5555
Liefervorschrift Fertigteile und Halbzeuge aus organischen Polymerwerkstoffen Allgemeine Bedingungen und Prüfverfahren
DIN 51006
Thermische Analyse (TA) - Thermogravimetrie (TG) - Grundlagen
ISO 6964
Polyolefin-Rohre und Fittings - Bestimmung des Rußgehaltes durch Kalzinierung und pyrolytische Zersetzung - Prüfverfahren
PN 705
Elastomere - Anforderung und Prüfungen (Glasübergang, Polymerbestandteile)
PV 3927
Thermogravimetrie für Kunststoffe und Elastomere - Bestimmung: Weichmacher, Ruß (Polymerbestandteile)
TL 52354
GF-UP-Harz für Karosserieaußenteile (Glasfasergehalt)
VDA 675 135
VDA-Leitlinie - Elastomer-Bauteile in Kraftfahrzeugen - Prüfverfahren zur Identifikation - Thermogravimetrie - TGA
VW 50123
Thermoplastische Elastomere - Qualitätsanforderungen (Schmelzpunkt, Polymerbestandteile)

Ihr Ansprechpartner

SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
Königsbrücker Landstr. 161
01109 Dresden

t +49 351 8841-200
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