Höchste Produktivität, beste Genauigkeit und weitester Bereich der Feuchteregelung.
Genauigkeit für beste Sorptionsdaten
Die symmetrische Mikrowaage und das fortschrittliche Design der Feuchtekammer liefern branchenführende stabile Basislinien und höchste Wägeauflösung. Der SA liefert genaue Daten für Sorptionsanalysen an kleinen Materialmengen und/oder an hydrophoben Proben.
Produktivität & Verlässlichkeit
Der Autosampler und die automatische Nachfüllpumpe des Feuchtegenerators ermöglichen die Durchführung von Versuchsreihen mit bis zu 10 oder 25 Proben. Sogar bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur oder lang andauernden Messungen sind 24/7 Produktivität und absolute Zuverlässigkeit ohne Benutzerinteraktion gegeben.
Benutzerfreundlichkeit & Konformität
Der moderne Touchscreen und die 21 CFR Part 11-konforme TRIOS-Software bieten eine einzigartige Benutzererfahrung während des gesamten Arbeitsablaufs von der Gerätesteuerung über die Methodeneinrichtung und Durchführung des Experimentes bis hin zur Datenauswertung.
Weiter Bereich der Feuchteregelung
Präzise Weitbereichs-Feuchteregelung für zuverlässige SorptionsanalysenDie präzise Feuchteregelung des Discovery SA in Kombination mit seiner branchenführenden Wägeleistung ermöglicht Ihnen die Messung, Analyse und Optimierung der Dampfsorptionseigenschaften Ihres Probenmaterials.
Die Auswertung der Sorptionseigenschaften fortschrittlicher Materialien erfordert eine genaue Steuerung der Feuchtigkeit von völlig trockenen Bedingungen bis hin zu nahezu kondensierenden Bedingungen. Der Discovery SA bietet eine Feuchteregelung von 0 % relativer Luftfeuchte (RH) bis 98 % RH im gesamten Temperaturbereich von 5 °C bis 85 °C. Nur die Abdeckung dieses gesamten Feuchtebereichs in kleinen steuerbaren Schritten ermöglicht die Beurteilung des gesamten Spektrums an Effekten wie Oberflächenadsorption, Absorption, Hydratation oder Porenkondensation.
Zwei Massendurchflussregler dosieren und proportionieren das Gas präzise und leiten es zu einem symmetrischen, gut isolierten Aluminiumblock. Der Block enthält einen Befeuchter, Gasübertragungs- und Mischleitungen sowie leicht zugängliche, identisch angeordnete Proben- und Referenzmesskammern. Die Temperaturregelung des Blockinnenraums im Bereich von 5°C bis 85°C erfolgt durch thermoelektrische (Peltier-)Geräte und einen genauen Temperatursensor in einem geschlossenen Regelkreis. Die Massendurchflussregler stellen die Mengen an nassem (gesättigtem) und trockenem Gas ein, um Luftfeuchtigkeiten von 0 % bis 98 % RH zu erreichen. Identische RH-Sensoren befinden sich neben den Proben- und Referenztiegeln und liefern eine kontinuierliche Anzeige der Feuchte. Die Vorteile der Bauart liegen in der präzisen Temperaturregelung und einer sehr gleichmäßigen Atmosphäre innerhalb der Proben- und Referenzkammern, die zur hervorragenden Basislinienstabilität und Wägeempfindlichkeit der Waage beitragen.
Feuchtigkeitsregelung
Mikrokristalline Cellulose (MCC) ist ein Material mit gut charakterisierten Dampfsorptionseigenschaften. Im linken Diagramm sind die mit dem Discovery SA gemessenen Sorptionsdaten von MCC als Funktion der relativen Luftfeuchte RH aufgetragen. Die roten Symbole im Diagramm sind veröffentlichte, zertifizierte Referenzwerte aus einem COST 90-Ringversuch. Die mit dem Discovery SA gemessenen Daten stimmen mit den zertifizierten Werten innerhalb ihrer Vertrauensbereiche über den gesamten RH-Bereich überein.
Die gefundene hervorragende Übereinstimmung zwischen den gemessenen und den Referenzdaten beweist:
- Die Effizienz der Anfangstrocknung des MCC bei 0 % RH
- Die Genauigkeit der Feuchte- und Temperaturregelung des Discovery SA.
Überprüfung der Feuchteregelung
Die TRIOS-Software des Discovery SA verfügt über eine eingebaute Verifizierungsfunktion für den Feuchtegehalt und eine Deliqueszenzmethode, die es dem Benutzer ermöglicht, den Feuchtegrad an der Probe zu bestimmen. Die Methode ist konform mit ASTM E2551.
Das linke Diagramm fasst die Verifikationsdaten der Feuchteregelung unter Verwendung von drei zerfließenden Salzen bei 25 °C zusammen. Die Feuchteregelung des Discovery SA erweist sich als genau innerhalb von ±1 % über den weiten Bereich von 11 bis 93 %.
Zuverlässige Automatisierung
Der integrierte Discovery SA-Autosampler verfügt über ein programmierbares Probenkarussell mit mehreren Positionen, das eine automatisierte Analyse von bis zu 10 Proben mit halbkugelförmigen Quarztiegeln (oder metallbeschichtetem Quarz) und 25 Proben mit dem optionalen Karussell für Platin- oder versiegelte Aluminiumtiegel ermöglicht. Die Konstruktion erlaubt das reibungslose und effiziente Be- und Entladen der Probentiegels ohne Störung der Wägeeinheit. Alle Aspekte der Probenprüfung sind automatisiert und softwaregesteuert, einschließlich Tarierung und Beladung des Tiegels, Wägung der Probe, Bewegung des Autosamplers, Bewegung der Feuchtekammer und Entladung des Tiegels. Die Produktivität des Discover SA wird durch die Kombination der ausgeklügelten Hardware mit der TRIOS-Software für die vorprogrammierte Analyse, die automatische Datenverarbeitung, den Vergleich und die Präsentation der Ergebnisse maximiert.
Der richtige Tiegel für Ihr Probenmaterial
Zur Verwendung mit dem Discovery SA sind halbkugelförmige Quarz-, metallbeschichtete Quarz- (180 μL) und optionale Platin-Probengefäße (100 μL) erhältlich. Die ersteren werden häufig in der Sorptionsanalyse verwendet, da sie ein großes Volumen, antistatische Eigenschaften und ein offenes Design haben, das einen guten Gas-Proben-Kontakt und eine schnelle Äquilibrierung ermöglicht. Platintiegel sind typisch für die TGA-Analyse der meisten Materialien, bieten einen guten Kontakt zwischen Probe und Gas und können die Produktivität mit dem 25-Positionen-Autosampler- Karussell verbessern. Versiegelte Aluminiumtiegel sind verfügbar, um die Integrität von Materialien zu gewährleisten, die leicht Feuchtigkeit absorbieren oder flüchtige Bestandteile verlieren. Die Probe wird in den Aluminiumtiegel geladen, der dann mit einem Deckel versiegelt wird, bevor er in den Autosampler- gelegt wird. Die isolierte Probe im geschlossenen Tiegel ist somit während der Wartezeit nicht der Umgebung ausgesetzt. Erst direkt vor dem Einlegen des Tiegels in die Waage wird der Deckel automatisch durch eine Stanze im Autosampler geöffnet.
Zuverlässige Automatisierung für die kontinuierliche Dampfsorptionsanalyse ohne manuelle Überwachung
Das Wasser im Feuchtegenerator wird bei langen Sorptionsmessungen oder bei Messungen mit hoher relativer Feuchte verbraucht. Üblicherweise muss der Anwender daher bei Sorptionsmessgeräten regelmäßig den Wasserstand im Feuchtegenerator überprüfen und gegebenenfalls manuell Wasser nachfüllen. Der neue Discovery SA ist das einzige Gerät auf dem Markt, das eine automatische Befüllung des Feuchtegenerators bietet. Niveausensoren messen den Wasserstand im Befeuchter und steuern eine Nachfüllpumpe. Die Nachfüllpumpe speist bei Bedarf automatisch Wasser aus einer externen Vorratsflasche in den Feuchtegenerator ein. Durch diese einzigartige Funktion entfällt die arbeitsintensive und fehleranfällige manuelle Überwachung des Wasserstands. Zusammen mit dem Autosampler hebt diese Funktion die Zuverlässigkeit und Produktivität des Sorptionsanalysators auf ein bisher nicht gekanntes Niveau.
Touchscreen
Der Touchscreen, die leistungsstarke neue TRIOS-Software sowie der robuste und zuverlässige Autosampler mit Kalibrierungs- und Verifizierungsautomatik sorgen gemeinsam für höhere Produktivität im Labor.
ES WAR NOCH NIE SO EINFACH, GROSSARTIGE DATEN ZU ERHALTEN!
Funktionen und Vorteile des Touchscreens:
- Einfach ablesbar und bedienbar dank des ergonomischen Designs
- Zahlreiche Funktionen, auf Tastendruck verfügbar, die Bedienung vereinfachen und die Anwenderfreundlichkeit erhöhen. Dazu zählen:
- Messungen starten/anhalten
- Echtzeitdiagramm der Messdaten
- Kalibrierung des Autosamplers
- Test- und Gerätestatus anzeigen
- des aktuellen Messprogramms
- Tiegel laden/entladen und tarieren
- Signale in Echtzeit
- nächsten Versuchsschritt springen
- Systeminformationen
Messpraxis
Dampfsorptionsanalyse – Experimentelle Verfahren
Die Dampfsorptionsanalyse quantifiziert die Wechselwirkung eines Probenmaterials mit Feuchtigkeit. Dabei wird das Gewicht des Probenmaterials unter kontrollierten Temperatur- (T) und relativen Feuchtebedingungen (RH) gemessen. Eine dieser Eigenschaften – T oder RH – wird konstant gehalten, während die andere entweder schrittweise oder kontinuierlich während eines Tests verändert wird. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die vier flexiblen Steuerungsmodi, die für die Durchführung von Sorptionsmessungen mit dem Discovery SA angewendet werden können.
Die TRIOS-Software und das Hardware-Design des Discovery SA ermöglichen es dem Benutzer, das Verfahren zu wählen, das für den jeweiligen Anwendungsfall die nützlichsten Daten liefert.
Schrittweise Änderungen von RH oder T führen zu einer sofortigen Änderung des Probengewichts, das sich nach einer ausreichend langen Zeit zur Gleichgewichtseinstellung auf ein neues konstantes Niveau ändert. Die Zeit, die für die Äquilibrierung benötigt wird, hängt von der Probe und den experimentellen Bedingungen ab und charakterisiert die Sorptionskinetik des Materials. Die Anwendung schrittweiser Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit liefert neben der Kinetik der Aufnahme auch die Gesamtmenge der Feuchtigkeitssorption des Materials. Dies können wichtige Informationen zur Bestimmung von Diffusionskoeffizienten von Wasser in dem Probenmaterial sein. Aus diesem Grund hat sich die schrittweise Änderung der relativen Feuchte bei konstanter Temperatur als Quasi-Standardmethode etabliert.
Allerdings kann auch die Änderung der Temperatur anstelle der RH wertvolle Informationen liefern. Abhängig vom Anwendungsfall oder der Verarbeitung eines Materials kann dieses Verfahren die Anwendung besser imitieren als die Änderung der relativen Feuchte bei konstanter Temperatur. Temperaturabhängige Sorptionsdaten lassen Rückschlüsse auf die Bindungsstärke zwischen dem Probenmaterial und dem sorbierten Wasser zu.
Eine kontinuierliche Änderung von RH oder T führt hingegen zu einer kontinuierlichen Änderung des Probengewichts. Wenn die Sorptionskinetik des Probenmaterials ausreichend schnell ist, sind die resultierenden Gewichtsdaten Quasi-Gleichgewichtssorptionsdaten, die in Echtzeit gemessen werden. Die Rampenverfahren können damit Datensätze in kürzerer Zeit liefern als die schrittweisen Verfahren, vorausgesetzt, die Kinetik des Sorptionsprozesses ist schnell genug. Dies ist eine zusätzliche Möglichkeit, die Produktivität des Discovery SA für die Sorptionsanalyse zu verbessern.
Dampfsorptionsanalyse – Isotherme und Isothume Diagramme
Das Gewicht des Probenmaterials wird aufgezeichnet, während T und RH kontrolliert werden. Im untenstehenden Beispiel löst eine schrittweise Änderung von RH oder T eine Gewichtsänderung des Probenmaterials aus. Die Mikrowaage zeichnet kontinuierlich das Gewicht des Probenmaterials auf.
Die aufgezeichnete Gewichtsänderungsrate über die Zeit ist charakteristisch für die Sorptionskinetik. Sie zeigt an, wie schnell Feuchtigkeit im Material absorbiert und adsorbiert oder aus dem Material abgegeben – desorbiert – wird. Dies ist eine charakteristische Eigenschaft des Probenmaterials. Gewichtsveränderungen können in der TRIOS-Software mit einem Exponentialmodell angepasst werden, das die Zeitkonstante k der Sorptionskinetik liefert.
Das Sorptionsgleichgewicht ist erreicht, wenn sich das Probengewicht einem konstanten Wert (mEQ) nähert. Der Datensatz zu diesem Zeitpunkt – RH, T und mEQ – liefert einen Punkt in der Sorptionsisotherme oder -isohume. Daten, die auf die gleiche Weise bei verschiedenen RH- oder T-Werten aufgezeichnet wurden, werden verwendet, um eine vollständige Sorptionsisotherme oder isothume wie unten gezeigt darzustellen.
Sorptionsisothermen-Diagramm (T = konst.)
Isotherme Diagramme zeigen den Einfluss der relativen Luftfeuchtigkeit auf die Wassersorption. Isothermen sind gut geeignet, um physikalische Eigenschaften des Probenmaterials und die Art der Sorption zu beurteilen.
Sorptionsisohumen-Diagramm (RH = konst.)
Isohume Diagramme veranschaulichen den Einfluss der Temperatur auf die Wassersorption. Sie sind gut geeignet, um die chemische Wechselwirkung zwischen dem Material und Wassermolekülen zu beurteilen.
Gasmischung
Gasmischung
Genaue Kontrolle der CO2-Konzentration und Luftfeuchtigkeit zur Beurteilung von Kohlenstoffabscheidungswerkstoffen
*Die maximale CO2-Konzentration ist umgekehrt proportional zur relativen Luftfeuchtigkeit begrenzt: Max_CO2_Konz. = 100 % – rel. Luftfeuchtigkeit
Sorptionsanalyse Ihres Materials mit höchster Genauigkeit und Auflösung
Das Herzstück des neuen Discovery SA ist das Tru-Mass™-Wägesystem. Das Tru-Mass Wägesystem ist aktiv temperaturgesteuert für hohe Empfindlichkeit in jeder Laborumgebung, liefert die höchste Auflösung zur genauen Messung der Feuchtigkeitssorption an den anspruchsvollsten Proben und hat eine äußerst niedrige Drift (Tru-Mass) für eine optimale Gewichtsgenauigkeit. Im Vergleich zu Wettbewerbsgeräten bietet der Discovery SA eine höhere Wägeauflösung und eine bessere Basislinienstabilität bei allen Betriebsbedingungen. Dies garantiert branchenführende Genauigkeit bei der Sorptionsanalyse von kleinen Proben oder bei der Analyse von Proben mit geringer Sorptionskapazität.
Wägesystem – Merkmale und Vorteile:
- Die für äußerst geringe Drift ausgelegte Waage sorgt für genaue Erkennung der kleinsten Gewichtsveränderungen.
- Tru-Mass-Waage mit hoher Kapazität (1 g) und automatischer Bereichseinstellung, zur Gewährleistung der größtmöglichen Empfindlichkeit unabhängig von der Probenmasse
- Das thermisch entkoppelte Wägesystem mit geringer Drift und hoher Empfindlichkeit gewährleistet extrem genaue Messergebnisse in Echtzeit.
Das neue Tru-Mass™-Wägesystem liefert Echtzeitmessdaten mit überragender Genauigkeit.
Branchenführende Wägeleistung
Die Tru-Mass™-Waage bietet eine Wägeauflösung von 0,01 μg über einen Wägebereich von 1000 mg. Das anspruchsvolle symmetrische Design der Waage und die effiziente Temperaturregelung sorgen für genaue Gewichtsmessungen unter allen Betriebsbedingungen.
Der Discovery SA zeichnet sich durch eine isotherme Basislinienstabilität von ±0,25 μg über 24 h und eine geringe Drift von ±1 μg über den Temperatur- und Feuchtigkeitsregelbereich aus. Mit seinen branchenweit führenden Wägeleistungsfähigkeiten kann der Discovery SA auch die schwierigsten Proben mit Genauigkeit und Leichtigkeit analysieren.
Testbedingungen | Basislinienstabilität |
---|---|
Isotherm bei 25 °C und 20% RH über 24 h | ±0.25 μg |
RH-Rampe 5% bis 85% | ±1 μg |
T-Rampe 25 °C bis 85 °C | ±1 μg |
JSON-Export
JSON-Export: Die Zukunft des Datenmanagements
- Nahtlose Integration: Konvertieren Sie Ihre TRIOS-Daten in das offene Standardformat JSON, sodass sie sich problemlos in Programmiertools, Data-Science-Workflows und Laborsysteme (z. B. LIMS) integrieren lassen. JSON ist verfügbar:
- Automatisch bei jedem Speichern (in den Optionen aktiviert)
- Über manuelle Exportdialoge
- Als Teil der Funktion „An LIMS senden“
- Über den Dialog „Stapelverarbeitung“ oder über die Befehlszeile
- In TRIOS AutoPilot
- Datenkonsistenz: Unser öffentlich verfügbares TRIOS JSON-Schema gewährleistet eine konsistente Datenstruktur, sodass Sie Code einmal schreiben und ihn universell auf alle Ihre Datendateien anwenden können.
- Python-Bibliothek: Verwenden Sie unsere Open-Source-Python-Bibliothek TA Data Kit, um Ihre Datenaufnahme zu vereinfachen, oder lernen Sie mit unseren Codebeispielen, wie Sie die Leistungsfähigkeit unserer Daten nutzen können.
Weitere Informationen erhalten Sie hier
Benutzerfreundlichkeit
Benutzerfreundlichkeit
Die TRIOS-Software macht die Kalibrierung und den Betrieb einfach. Benutzer können leicht mehrere Kalibrier- oder Verifizierungsdatensätze unter verschiedenen experimentellen Bedingungen (z. B. unterschiedliche Temperaturen oder Luftfeuchtigkeit) erzeugen und nahtlos zwischen ihnen wechseln, um den für die jeweiligen experimentellen Bedingungen bei der Probenprüfung geeignetsten Datensatz auszuwählen. Echtzeit-Signale und der Fortschritt laufender Experimente sind immer verfügbar, mit der zusätzlichen Möglichkeit, das Messprogramm eines laufenden Versuchs zu modifizieren. Die TRIOS-Software bietet eine in der Branche unerreichte Flexibilität.
Vollständiger Datensatz
Das erweiterte Datenerfassungssystem speichert automatisch alle relevanten Signale, aktiven Kalibrierungen und Systemeinstellungen. Dieser umfassende Informationssatz ist von unschätzbarem Wert für die Entwicklung von Methoden, den Einsatz von Verfahren und die Datenvalidierung.
Umfassende Datenanalyse-Fähigkeiten
Umfassende Datenanalyse-Fähigkeiten
Für die Datenanalyse, auch während eines noch laufenden Experimentes, steht ein kompletter Satz relevanter Auswertemethoden zur Verfügung. Verschaffen Sie sich einen handlungsorientierten Einblick in Ihr Materialverhalten mit verschiedenen leistungsstarken und vielseitigen Funktionen, die nahtlos in TRIOS integriert sind.
Standard-SA-Analysen:
- Diagramm Sorptionsisotherme oder isohume (Gewichtsänderung als Funktion der relativen Feuchte oder Temperatur)
- Gewichtsverlust beim Trocknen
- Gewicht bei bestimmter Zeit, relativer Feuchte oder Temperatur
- Onset- und Endset-Analyse
- Analyse eines stufenförmigen Übergangs
- Erste und Zweite Ableitung
- Einfacher Import und Export von SA-Daten mit TRIOS
Erweiterte Analysemöglichkeiten:
- Exponentielle und polynomiale Kurvenanpassung
- Analyse der Sorptionskinetik
- Sorptionsmodelle nach Henry, Langmuir, DLP, BET, GAB
- Erweiterte kundenspezifische Analyse mit benutzerdefinierten Variablen und Modellen
Modellierung der Sorptionsisotherme
TRIOS ist die einzige Software, die den gesamten Arbeitsablauf von der Gerätesteuerung, über die Datenauswertung, die Modellierung der experimentell gewonnenen Daten mit einer Auswahl an verschiedenen Isothermenmodellen bis zur Berichterstellung abdeckt. Experimentelle Sorptionsisothermen-Daten können einfach mit einer Auswahl von 5 Sorptionsisothermenmodellen angepasst werden. Die durch die Datenanpassung ermittelten Parameter der Modelle können zur Auswertung charakteristischer Materialeigenschaften, wie z. B. der spezifischen Oberfläche, verwendet werden. Die folgende Auflistung gibt einen kurzen Überblick über die Isothermenmodelle in TRIOS und deren Eigenschaften.
Henry-Isotherme
Ein-Parameter-Modell, das eine lineare Beziehung zwischen RH und Sorption liefert. Wird typischerweise verwendet, um nur den linearen Teil der Isotherme bei niedriger RH zu beschreiben. Der Henry-Parameter beschreibt die Steigung der Isotherme im Ursprung.
Langmuir-Isotherme
Zwei-Parameter-Modell, das die Form der Typ-I-Isotherme mit hoher Aufnahme bei niedriger RH und einer Sättigung bei hoher RH beschreibt. Die Parameter beschreiben die Steigung der Isotherme im Ursprung und die Monoschichtkapazität, was die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials ermöglicht.
BET-Isotherme
Zwei-Parameter-Modell, das Typ-II-Isothermen für mehrschichtige Sorption beschreibt, die sich nicht der Sättigung nähert. Die Parameter beschreiben die Steigung der Isotherme im Ursprung und die Monoschichtkapazität, was die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials ermöglicht.
GAB-Modell
Drei-Parameter-Modifikation der BET-Isotherme, die den Anwendungsbereich auf höhere RH-Werte erweitert. Die Parameter beschreiben die Steigung der Isotherme im Ursprung, die Wechselwirkung der adsorbierten Moleküle und die Monolagenkapazität, was die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials ermöglicht.
DLP-Modell
Vier-Parameter-Polynom-Modell, das eine hohe Anpassungsflexibilität für die Dateninterpolation bietet. Die Parameter haben keine physikalische Bedeutung.
Report Generation
Berichterstellung
Die Ergebnisse können als Berichte in grafischer und numerischer Form exportiert werden. Vordefinierte Formatvorlagen können für die wiederkehrende Berichterstellung angewendet werden und helfen, den Arbeitsablauf zu vereinfachen.
TRIOS Guardian
TRIOS Guardian
Trios Guardian ist eine vollständig integrierte Lösung, die die Einhaltung von CFR 21 Teil 11 gewährleistet. Sie nutzt das normale Dateisystem des Anwenders und benötigt keine wartungsintensive und kostspielige Datenbank, Hardware oder Software von Dritten. Guardian wurde in erster Linie für Labore in regulierten Umgebungen entwickelt und ermöglicht es den Anwendern, Zugriffsgrenzen und Systemaufzeichnungsprotokolle festzulegen. Diese Funktionen ermöglichen die Einhaltung der „Electronic Records and Electronic Signatures Rule“ (21 CFR Teil 11), die von der Food and Drug Administration festgelegt wurde.
Merkmale
- Eingeschränkter Zugang für nicht-autorisierte Benutzer: Der Systemadministrator kann den Zugriff auf verschiedene Funktionen innerhalb der Software einschränken, und die Liste der jeweils autorisierten Benutzer definieren. Diese Liste ist mit allen lokalen und domänenbasierten Windows-Benutzerkonten gekoppelt.
- Benutzerebenen: Autorisierten Benutzern wird entweder die Standard-Benutzerstufe oder eine Basis-Benutzerstufe zugewiesen. Standard-Benutzer haben Zugriff auf den vollen Funktionsumfang der Software.
- Audit Trail: Computergeneriertes Zeit/Datum-Protokoll von Ereignissen (softwareinhärent), einschließlich Windows-Benutzer-ID. Umfasst auch die Möglichkeit, die Urheberschaft zu beanspruchen.
- Elektronische Unterschriften: Benutzer können Dokumente elektronisch unterschreiben. Die Signatur wird als Eintrag im Ergebnisprotokoll hinzugefügt.
- Ergebnisprotokoll: Eine Aufzeichnung der experimentellen Testbedingungen und Geräteparameter wird in jeder Datendatei gespeichert. Alle durchgeführten Analyse- und Ergebnisfunktionen werden ebenfalls in der Datei gespeichert.
- Erstellung von PDF-Dateien: Die Software von TA Instruments enthält einen integrierten PDF-Dateigenerator. Damit kann jedes druckbare Dokument als PDF-Datei gespeichert werden.
- Dateiprüfung: Guardian prüft automatisch, dass geladene Datendateien nicht manipuliert oder verändert wurden. Stellt die Software eine Veränderung fest, wird die Datendatei nicht geöffnet und Guardian gibt eine Meldung im Notification Log aus. Diese Ereignisse werden auch im Audit Trail aufgezeichnet.
Implementierung
- Kompatibel mit allen Thermoanalysegeräten der Discovery-Serie.
- Verwendet das Standard-Software-Dateisystem von TA Instruments. Es wird keine Datenbank, Hardware oder Software von Drittanbietern benötigt.
- Direkte Schnittstelle zu den Windows-Benutzerkonten des PCs und den zugehörigen erzwungenen Kennwortrichtlinien.
Technische Daten
Dynamischer Wägebereich | – | 1000 mg |
Wägeauflösung | – | 0.01 μg |
Basisliniendrift (Standardabweichung) | 24 h Isothermal 25° C and 20% RH | <±0.25 μg |
RH-Ramp 5 %– 85% RH at 25° C | <±1 μg | |
T-Ramp 25° C to 85° C at 20% RH | <±1 μg | |
Probentemperatur | – | 5° C to 85 °C |
Feuchtigkeitsregelbereich | – | 0% to 98% RH |
Luftfeuchtigkeitsgenauigkeit | – | ±1% RH |
Wassernachfüllpumpe | – | Standardfunktion |
Autosampler | 10 position | Standardfunktion |
25 position | Wahlweise mit Platin- oder versiegelten Aluminiumpfannen | |
Probenpfannen | Quarz oder metallbeschichteter Quarz 180 μl | |
Platin 100 μl | ||
Aluminium versiegelt 20 μl |
Pharmazeutika
Pharmazeutika
Wasser oder Feuchtigkeit ist in pharmazeutischen Produkten häufig zu finden. Die Wasseraufnahme durch einen Arzneistoff ist eine inhärente Eigenschaft. Rohmaterialien oder pharmazeutische Produkte sind während der Verarbeitung und Lagerung Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Arzneimitteln kann durch den Einfluss von Feuchtigkeit auf die pharmazeutischen Wirk- und Hilfsstoffe erheblich verändert werden. Aus diesem Grund muss das Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit genau bekannt sein. Die einzige Möglichkeit, die Substanzen vor unerwünschten Veränderungen durch Feuchtigkeit zu schützen, besteht darin, die Exposition gegenüber Feuchtigkeit auf eine unkritischen Feuchtigkeitsmenge zu begrenzen.
Die United States Pharmacopeial Convention (USP) allgemeines Kapitel <1241> beschreibt Wasser-Feststoff-Wechselwirkungen als Sorption. Der Grad der Wassersorption beeinflusst die Kristallinität, die Permeabilität und den Schmelzpunkt von Arzneimitteln. Bei amorphen Materialien kann die Anwesenheit von Wasser -Eigenschaften wie die Glasübergangstemperatur signifikant verändern und sogar eine Reversion in die kristalline Form einleiten. Wasser erleichtert auch die Hydrolyse und induziert in manchen Fällen den Abbau des Arzneimittels. Obwohl es nicht als Verunreinigung behandelt wird, wird Wasser in einem Arzneistoff so streng wie möglich überwacht und kontrolliert.
Bewertung der Hygroskopie
Die Fähigkeit von Materialien, Wasserdampf aufzunehmen, wird oft als Hygroskopie bezeichnet. Diese Materialeigenschaft wird bei konstanter Temperatur durch Wägung der Probenmasse als Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit gemessen. Diese Daten liefern eine Bewertung der potenziellen Auswirkungen von Feuchtigkeit auf die Eigenschaften eines pharmazeutischen Materials und dienen als Kriterien bei der Auswahl eines Medikaments für die Entwicklung. Die folgende Tabelle klassifiziert die Hygroskopizität von pharmazeutischen Substanzen gemäß dem Vorschlag des Europäischen Arzneibuchs.
Daten zur Dampfsorption werden häufig im anfänglichen Screening-Prozess verwendet, um pharmazeutische Kandidatenstoffe mit geringer Feuchtigkeitsaufnahme zu identifizieren.
Im untenstehenden Diagramm sind die Adsorption und Desorption von Wasserdampf an Ibuprofen bei 25°C als Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit dargestellt. Nach der Klassifizierungstabelle würde diese Substanz als mäßig hygroskopisch eingestuft werden.
Hygroskopie Klasse | Gew.-% Wasseraufnahme bei 25°C und 80% RH |
---|---|
Nicht hygroskopisch | 0 – 0.12 |
Leicht hygroskopisch | 0.2 – 2.0 |
Mäßig hygroskopisch | 2.0 – 15.0 |
Sehr hygroskopisch | >15.0 |
Bewertung von amorphen – kristallinen Phasenänderungen
Das Ausmaß der Wasserdampfsorption hängt von der Struktur des Materials ab. Dasselbe Material nimmt in der Regel im amorphen Zustand mehr Wasser auf, als im kristallinen. Die Aufnahme von Wasser kann die Glasübergangstemperatur deutlich senken und eine Rekristallisation einleiten.
Ein isothermes Experiment mit rampenförmiger Zunahme der relative Feuchte ist nützlich, um durch Wasserdampfsorption induzierte Phasenübergänge zu identifizieren. Die nichtlineare Feuchtigkeitsaufnahme des Materials zeigt den Glasübergang an. Die Rekristallisation führt zu einer Desorption von Wasser mit zunehmender RH. Im folgenden Diagramm ist die Gewichtsänderung einer amorphen Laktoseprobe aufgetragen, die mit rampenförmiger RH bei 25°C aufgezeichnet wurde.
Bewertung der Hydratbildung
Ungefähr ein Drittel aller aktiven pharmazeutischen Substanzen (APIs) bilden Hydrate. Spontane Hydratation durch Luftfeuchtigkeit kann in jedem Stadium der Arzneimittelproduktion oder -lagerung auftreten und zur Hydratbildung führen. Der Zustand der Hydratation verändert mehrere Eigenschaften, einschließlich der physikalischen und chemischen Stabilität. Hydratisierte Materialien können während der Dehydratisierung amorph werden, und Hydrate beeinflussen die Löslichkeit, Auflösung und Bioverfügbarkeit des Materials. Während des gesamten Arbeitsablaufs, von der Vorformulierung über den Herstellungsprozess bis hin zur Verpackung und Lagerung, muss die physikalische Form von Hilfsstoffen und Wirkstoffen vollständig charakterisiert und kontrolliert werden. Die Wasserdampfsorption ist das ideale Werkzeug, um die Hydratbildung in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit zu erkennen und zu charakterisieren. Die Wasserdampfadsorption und -desorption von wasserfreiem (AH) Natriumnaproxen als Funktion der sich ändernden relativen Luftfeuchtigkeit wurde im Discovery SA bei 25 °C untersucht. Die im oberen Diagramm aufgetragenen schrittweisen Gewichtsveränderungen des Materials zeigen die Bildung von Monohydrat (MH), Dihydrat (DH) und Tetrahydrat (TH).
Im unteren Diagramm sind die Ergebnisse einer Isohumenmessung bei 65% RH mit einer Temperaturrampe von 25°C auf 50°C dargestellt. Bei 25°C befindet sich das Material im dihydrierten Zustand. Mit steigender Temperatur dehydriert es zu einem Monohydrat Bei Temperaturen über 45°C ist der Vorgang abgeschlossen und das Material liegt als nur als Monohydrat vor.
Polymere
Polymere Materialien finden breite Anwendung bei der Herstellung von Konsumgütern und als Verpackungsmaterial. Viele Polymere zeigen die Tendenz, Wasser aus ihrer feuchten Umgebung aufzunehmen. Absorbiertes Wasser wirkt nachweislich als Weichmacher und reduziert die Glasübergangstemperatur und die mechanische Festigkeit. Allerdings kann absorbiertes Wasser auch zu einer irreversiblen Degradation der Polymerstruktur führen.
Gravimetrische Dampfsorptionsmessungen werden in ASTM-, ISO- und anderen technischen Normen zur Bewertung von Polymer-Wasser-Wechselwirkungen vorgeschlagen. Der Discovery SA misst die Wasserdampfabsorption als Gewichtszunahme eines Polymermaterials, das einer kontrollierten relativen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, und ermöglicht so die Beurteilung der hygroskopischen Stabilität des Materials. Die Kinetik der Wasseraufnahme oder -abgabe ist charakteristisch für die Wasserdurchlässigkeit des Polymermaterials und kann aus den kontinuierlich aufgezeichneten Gewichtsdaten extrahiert werden.
Hydrolysestabilität von Polymeren für elektronische Geräte
Bei der Herstellung elektronischer Geräte sind Zuverlässigkeitsfragen im Zusammenhang mit der Wasseraufnahme immer wichtiger geworden. Fortschrittliche Materialien auf Polymerbasis werden für mehr Funktionsintegration und weitere Miniaturisierung eingesetzt. Ihre Eigenschaften müssen intakt bleiben, wenn sie der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt werden.
Kapton ist ein Polyimid-Polymer, das unter trockenen Bedingungen in einem breiten Temperaturbereich stabil bleibt. Kapton wird als Basismaterial für gedruckte Schaltungen für flexible Elektronik und als Isolations- und Schutzschicht auf elektrostatisch empfindlichen und zerbrechlichen Komponenten verwendet. Die verbesserten elektrischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften von Kapton im Vergleich zu anderen üblicherweise verwendeten Polyimid-Materialien resultieren aus der deutlich verbesserten Hydrolysebeständigkeit.
Im folgenden Diagramm sind die Daten der Wasserdampfab- und -desorption, gemessen an einem Kaptonband bei 25°C, aufgetragen. Wie erwartet, ist die Wasserdampfsorption im Vergleich zu anderen Polyimidpolymeren gering ausgeprägt.
Bewertung der Wassersorption von Brennstoffzellenmembranen
Verbesserungen bei der elektrochemischen Umwandlung von Wasser wurden durch die Entwicklung neuer Protonenaustauschmembran-Materialien (PEM) erreicht. Die Umwandlung von Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser in Brennstoffzellen beruht auf einer PEM. Das Gleiche gilt für die Umwandlung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff in Elektrolyseuren. In beiden Fällen bilden die PEMs das Herzstück der elektrochemischen Zellen, und das Verständnis der Mechanismen ihrer Degradation ermöglicht es den Forschern, zuverlässigere und effektivere Brennstoffzellen und Elektrolyseure zu entwickeln. In der folgenden Grafik wird die Wasserdampfab- und -desorption an einer Perfluorsulfonsäuremembran für 25°C und 80°C verglichen. Während die Menge der Wasserdampfsorption nahezu unverändert ist, verschwindet die Hysterese zwischen Ad- und Desorption bei der höheren Temperatur. Dies zeigt eine höhere Reversibilität der Wasserdampfsorption bei höheren Temperaturen, was die Entfernung des Reaktionsprodukts aus dem Membranmaterial verbessert.
Wasserpermeation in polymeren Verpackungsfolien
Der erste Schritt der Wasserpermeation durch ein polymeres Verpackungsmaterial ist die Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Umgebung. Eine geringe Wasserdampfaufnahmekapazität und/oder eine langsame Kinetik der Ab- und Desorption deuten auf eine geringe Permeabilität hin. Die Wasserdampfsorption ist ein äußerst wertvolles Hilfsmittel für den Vergleich von Polymerfolien, die für die Verpackung von Arzneimitteln und anderen feuchtigkeitsempfindlichen Produkten verwendet werden. Im untenstehenden Diagramm wird die Sorptionskinetik für zwei verschiedene Polymerverpackungsfolien verglichen, die Temperatur- und relativen Feuchtigkeitszyklen ausgesetzt sind. Folie A absorbiert und desorbiert Feuchtigkeit mit einer schnelleren Rate als die andere Folie. Die höhere Sorptionskapazität und die schnellere Sorptionskinetik lassen darauf schließen, dass Folie A für die Verpackung feuchtigkeitsempfindlicher Materialien weniger geeignet ist als Folie B.
Bewertung der Hygroskopie natürlicher Polymere
Mikrokristalline Cellulose (MCC) ist ein natürlich vorkommendes Polymer. MCC ist ein wertvoller Zusatzstoff in der Pharma-, Lebensmittel-, Kosmetik- und anderen Industrien. Zusammen mit anderen Eigenschaften von MCC werden die Feuchtigkeitssorptionskapazität und der Feuchtigkeitsgehalt gemessen, um die Eignung für eine solche Verwendung zu qualifizieren.
Im Diagramm sind die Daten der Feuchtesorptionsisotherme von MCC zusammen mit einer Anpassung der Daten mit dem GAB- und dem DLP-Modell dargestellt. Während die Parameter des DLP-Modells keine physikalische Bedeutung haben, erlaubt der GAB-Parameter, der die Monolayer-Sorptionskapazität Wm = 2,2×10-3 mol/g charakterisiert, die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials:
SA = Wm×N×AW with N = 6.0221×1023 molecules/mol and AW = 12.5×10-20 m2/molecule
SA,MCC = 166 m2/g
Nahrungsmittel
Nahrungsmittel
Der Feuchtigkeitsgehalt ist ein kritischer Faktor, der in der Lebensmittelindustrie berücksichtigt werden muss. Die Menge an Wasser in einem Produkt beeinflusst die Beschaffenheit des Produkts, die Haltbarkeit, die Verarbeitbarkeit und die Produktionskosten. Ein erhöhter Feuchtigkeitsgehalt von Lebensmitteln kann dazu führen, dass knusprige Lebensmittelprodukte weich oder frische Nudeln klebrig und schwer zu handhaben werden. Ist das Produkt hingegen zu trocken, kann es durch Feuchtigkeitsmangel spröde oder steinhart werden. Außerdem begünstigt die Verfügbarkeit von Feuchtigkeit im Lebensmittel die mikrobielle Aktivität. Feuchtigkeitsreiche Lebensmittel sind leicht anfällig für mikrobielle Angriffe, Fäulnis und Schäden. Daher wird die Haltbarkeit von Lebensmitteln durch den Feuchtigkeitsgehalt in den Lebensmitteln bestimmt.
Durch die Entwicklung geeigneter Rezepturen und optimaler Verarbeitungs- und Lagerbedingungen können Hersteller die Feuchtigkeitsaufnahme der Lebensmittel aus der Atmosphäre kontrollieren. Gut konditionierte Lebensmittel mit kontrollierter Feuchtigkeitssorption bewahren den Geschmack und die gewünschte Textur, bieten eine bessere Haltbarkeit und verbessern das Kundenerlebnis.
Bewertung der Haltbarkeit und Lagerstabilität
Die Knusprigkeit ist eines der wichtigsten sensorischen Qualitätsmerkmale von Cornflakes. Sie sollte erhalten bleiben, wenn die Cornflakes nach dem Öffnen der Packung gelagert werden. Dies erfordert eine geringe Feuchtigkeitssorption bei niedriger Luftfeuchtigkeit. Bei hoher Luftfeuchtigkeit sollte die Feuchtigkeitssorption deutlich zunehmen, damit die Milch vor dem Verzehr in die Cornflakes eindringen kann.
Im folgenden Diagramm werden Wasserdampfab- und -desorptionsdaten, die an Cornflakes bei 25°C und 40°C gemessen wurden, verglichen. Die Sorptionsisothermen zeigen bei beiden Temperaturen die gewünschte Form des Typs III mit geringer Feuchtesorption bis zu 40%RH. Dies zeigt, dass im untersuchten Bereich die Temperatur keinen signifikanten Einfluss auf die Lagerstabilität von Cornflakes hat.
Bewertung der Hygroskopie von Maisstärke
Stärke ist einer der wichtigsten Biopolymerbestandteile von Getreiden, der in hohem Maße deren hygroskopische Eigenschaften bestimmt. Stärke wird auch in vielen Lebensmitteln verwendet, deren Konservierung im Wesentlichen von ihren Feuchtigkeitssorptionseigenschaften abhängt. Aufgrund ihrer vielseitigen Eigenschaften und Variabilität wird Stärke auch bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien, Biotechnologieprodukten, Duftstoffen, Textilien und pharmazeutischen Produkten verwendet.
Im folgenden Diagramm ist die Ab- und Desorption von Wasserdampf in Maisstärke, gemessen bei 25°C, als Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit aufgetragen. Die kontinuierlich verlaufende Sorptionsisotherme des Typ II und die relativ kleine Hysterese sind charakteristisch für Maisstärke.
Baumaterialien und Absorptionsmittel
Construction Materials
Die Feuchtigkeitsaufnahmeeigenschaften von Baumaterialien sind entscheidend für die Verbesserung der Haltbarkeit, die Gestaltung von Niedrigenergie-Gebäudestrukturen und eine effektive Imprägnierung. Schließlich sind Materialien mit kontrollierten Feuchtesorptionseigenschaften entscheidend für den Komfort und das Wohlbefinden der Bewohner.
Feuchtigkeit oder Feuchte gilt als einer der höchst relevanten Faktoren für die Zuverlässigkeit und das ordnungsgemäße Funktionieren von Gebäudestrukturen. Insbesondere bei Baumaterialien hat die Feuchtesorption erhebliche Auswirkungen auf Steine, Zemente, Hölzer und Dämmstoffe. Feuchtigkeitsschäden sind ein wesentlicher Faktor, der die Lebensdauer eines Gebäudes begrenzt. Außerdem kann das Eindringen von Feuchtigkeit durch die äußere Struktur eines Gebäudes einen bedeutenden Einfluss auf die Raumluftqualität und die Belastung der Klimaanlage haben.
Die Wasserdampfsorptionsisotherme ist einer der wichtigsten Parameter, die für die Analyse der Hygroskopie von Materialien und des Feuchtigkeitstransports zwischen der Gebäudeumgebung und der Raumluft erforderlich sind.
Bewertung der Wasseraufnahme in Holz
Holz ist eine wichtige natürliche Ressource und ein vielseitiges Material, das im Bauwesen eingesetzt wird. Seine strukturellen Eigenschaften variieren mit dem Wassergehalt und es unterliegt natürlichen Fäulnisprozessen. Daher ist es notwendig, die Wasseraufnahme in Holz in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit zu verstehen.
Der Schutz von Holz kann erreicht werden, indem der Wassertransport durch das Material verhindert wird, indem die Oberflächen versiegelt werden und das Holz so behandelt wird, dass es keine Feuchtigkeit aufnimmt. Die Analyse der Anfälligkeit von Holz für natürlichen Verfall und die Eignung von Holz für den Bau kann durch Dampfsorptionsmessungen durchgeführt werden.
Im Diagramm wird die Ad- und Desorption von Wasserdampf an drei Sperrholzproben mit unterschiedlicher Dichte verglichen.
Adsorbentien und Katalysatoren
Adsorbentien und Katalysatoren
Die Entwicklung von wassertoleranten Adsorptionsmaterialien und -prozessen ist für kosten- und energieeffiziente Reinigungs- und Gasspeicherprozesse unerlässlich. Die Messung von Wasserdampf-Adsorptionsisothermen an den Materialien ist eine Schlüsselinformation zur Verbesserung ihrer Eigenschaften. Adsorptionsmaterialien werden in einer Vielzahl von industriellen und umwelttechnischen Anwendungen eingesetzt, darunter Reinigung und Trennung von Gemischen, Trocknung, Katalyse, Verschmutzungskontrolle und andere. Die meisten Materialien haben eine poröse Textur mit einer hohen spezifischen Oberfläche. In vielen Trennanwendungen – außer bei der Trocknung – wird Wasser nicht als Schadstoff angesehen, der adsorbiert werden sollte. Adsorbiertes Wasser blockiert die Adsorptionskapazität und reduziert die Effizienz des Materials. Einige Adsorbentien, wie neuartige metallorganische Netzwerke (MOF), die sich aufgrund ihrer sehr hohen Porosität in der Gasspeicherung und -reinigung auszeichnen, sind in Gegenwart von Wasser nicht stabil.
Wasseradsorption an hydrophilen Absorptionsmitteln
Zeolithe sind mikroporöse Alumosilikat-Mineralien, die ein negativ geladenes, wabenförmiges Gerüst aus Mikroporen aufweisen, in das Moleküle adsorbiert werden können. Zeolithe kommen in der Natur vor, werden aber auch industriell in großem Maßstab hergestellt. Zeolithe vom Typ A werden industriell zur Erdgastrocknung und -entschwefelung sowie zur Trennung von Stickstoff und Sauerstoff eingesetzt.
Aufgrund ihres polaren Charakters erfolgt die sofortige Wasseradsorption bei einer niedrigen relativen Luftfeuchtigkeit. Dieses Verhalten kann als typische steile Typ-I-Isotherme im Diagramm beobachtet werden. Die Discovery SA kann die RH in kleinen Schritten steuern, so dass der steil ansteigende Zweig der Isotherme analysiert werden kann.
Wasserdampfadsorption an hydrophoben Absorptionsmitteln
Aktivkohle ist das am häufigsten verwendete industrielle Adsorptionsmittel zur Entfernung von Verunreinigungen und Schadstoffen aus gasförmigen, wässrigen und nichtwässrigen Strömen. Sie sind kostengünstig in der Herstellung und haben einzigartig starke Adsorptionseigenschaften. Abhängig vom Ausgangsmaterial und dem Aktivierungsprozess kann eine große Bandbreite an Porenstrukturen erzeugt werden, was poröse Kohlenstoffe für eine Vielzahl von Technologien einsetzbar macht. Ihre unpolare Grenzfläche führt zu schwachen Wechselwirkungen mit Wasserdampf. Die Isotherme ist daher vom Typ III mit einer geringen Aufnahme bei niedriger RH. Die zunehmende Wassersorption bei höheren RH-Werten ist auf Porenkondensation zurückzuführen. Zwischen dem Adsorptions- und Desorptionszweig der Isotherme bildet sich eine Hysterese, die charakteristisch für die Porengrößenverteilung der Aktivkohle ist.
CO2-Abscheidung
CO2-Abscheidung
Gasmischung und Feuchtigkeitskontrolle bieten Flexibilität bei der Beurteilung von Kohlenstoffabscheidungswerkstoffen
Feuchtigkeitssorption bei kontrolliertem CO2-Gehalt
CO2-Sorption bei kontrollierter relativer Luftfeuchtigkeit
- Beschreibung
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TA Instruments lädt Sie ein, das produktivstedynamische Dampfsorptionsmessgerät (dynamic vapor sorption, DVS), den Discovery SA, kennenzulernen. Entdecken Sie die fortschrittliche Technik und die Liebe zum Detail, die für Verbesserungen in jedem Aspekt der DVS-Technologie und ein neues Niveau der Benutzerfreundlichkeit sorgen. Mit branchenführender Leistung, einem sehr weiten Bereich der Feuchteregelung und einfacher Bedienung erfüllt der Discovery SA Ihre Anforderungen und übertrifft Ihre Erwartungen.
Genauigkeit für beste Sorptionsdaten
Die symmetrische Mikrowaage und das fortschrittliche Design der Feuchtekammer liefern branchenführende stabile Basislinien und höchste Wägeauflösung. Der SA liefert genaue Daten für Sorptionsanalysen an kleinen Materialmengen und/oder an hydrophoben Proben.
Produktivität & Verlässlichkeit
Der Autosampler und die automatische Nachfüllpumpe des Feuchtegenerators ermöglichen die Durchführung von Versuchsreihen mit bis zu 10 oder 25 Proben. Sogar bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur oder lang andauernden Messungen sind 24/7 Produktivität und absolute Zuverlässigkeit ohne Benutzerinteraktion gegeben.
Benutzerfreundlichkeit & Konformität
Der moderne Touchscreen und die 21 CFR Part 11-konforme TRIOS-Software bieten eine einzigartige Benutzererfahrung während des gesamten Arbeitsablaufs von der Gerätesteuerung über die Methodeneinrichtung und Durchführung des Experimentes bis hin zur Datenauswertung.
- Technologie
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Weiter Bereich der Feuchteregelung
Präzise Weitbereichs-Feuchteregelung für zuverlässige SorptionsanalysenDie präzise Feuchteregelung des Discovery SA in Kombination mit seiner branchenführenden Wägeleistung ermöglicht Ihnen die Messung, Analyse und Optimierung der Dampfsorptionseigenschaften Ihres Probenmaterials.
Die Auswertung der Sorptionseigenschaften fortschrittlicher Materialien erfordert eine genaue Steuerung der Feuchtigkeit von völlig trockenen Bedingungen bis hin zu nahezu kondensierenden Bedingungen. Der Discovery SA bietet eine Feuchteregelung von 0 % relativer Luftfeuchte (RH) bis 98 % RH im gesamten Temperaturbereich von 5 °C bis 85 °C. Nur die Abdeckung dieses gesamten Feuchtebereichs in kleinen steuerbaren Schritten ermöglicht die Beurteilung des gesamten Spektrums an Effekten wie Oberflächenadsorption, Absorption, Hydratation oder Porenkondensation.
Zwei Massendurchflussregler dosieren und proportionieren das Gas präzise und leiten es zu einem symmetrischen, gut isolierten Aluminiumblock. Der Block enthält einen Befeuchter, Gasübertragungs- und Mischleitungen sowie leicht zugängliche, identisch angeordnete Proben- und Referenzmesskammern. Die Temperaturregelung des Blockinnenraums im Bereich von 5°C bis 85°C erfolgt durch thermoelektrische (Peltier-)Geräte und einen genauen Temperatursensor in einem geschlossenen Regelkreis. Die Massendurchflussregler stellen die Mengen an nassem (gesättigtem) und trockenem Gas ein, um Luftfeuchtigkeiten von 0 % bis 98 % RH zu erreichen. Identische RH-Sensoren befinden sich neben den Proben- und Referenztiegeln und liefern eine kontinuierliche Anzeige der Feuchte. Die Vorteile der Bauart liegen in der präzisen Temperaturregelung und einer sehr gleichmäßigen Atmosphäre innerhalb der Proben- und Referenzkammern, die zur hervorragenden Basislinienstabilität und Wägeempfindlichkeit der Waage beitragen.
Feuchtigkeitsregelung
Mikrokristalline Cellulose (MCC) ist ein Material mit gut charakterisierten Dampfsorptionseigenschaften. Im linken Diagramm sind die mit dem Discovery SA gemessenen Sorptionsdaten von MCC als Funktion der relativen Luftfeuchte RH aufgetragen. Die roten Symbole im Diagramm sind veröffentlichte, zertifizierte Referenzwerte aus einem COST 90-Ringversuch. Die mit dem Discovery SA gemessenen Daten stimmen mit den zertifizierten Werten innerhalb ihrer Vertrauensbereiche über den gesamten RH-Bereich überein.
Die gefundene hervorragende Übereinstimmung zwischen den gemessenen und den Referenzdaten beweist:
- Die Effizienz der Anfangstrocknung des MCC bei 0 % RH
- Die Genauigkeit der Feuchte- und Temperaturregelung des Discovery SA.
Überprüfung der Feuchteregelung
Die TRIOS-Software des Discovery SA verfügt über eine eingebaute Verifizierungsfunktion für den Feuchtegehalt und eine Deliqueszenzmethode, die es dem Benutzer ermöglicht, den Feuchtegrad an der Probe zu bestimmen. Die Methode ist konform mit ASTM E2551.
Das linke Diagramm fasst die Verifikationsdaten der Feuchteregelung unter Verwendung von drei zerfließenden Salzen bei 25 °C zusammen. Die Feuchteregelung des Discovery SA erweist sich als genau innerhalb von ±1 % über den weiten Bereich von 11 bis 93 %.
Zuverlässige Automatisierung
Verbesserte Produktivität bei der SorptionsanalyseDer integrierte Discovery SA-Autosampler verfügt über ein programmierbares Probenkarussell mit mehreren Positionen, das eine automatisierte Analyse von bis zu 10 Proben mit halbkugelförmigen Quarztiegeln (oder metallbeschichtetem Quarz) und 25 Proben mit dem optionalen Karussell für Platin- oder versiegelte Aluminiumtiegel ermöglicht. Die Konstruktion erlaubt das reibungslose und effiziente Be- und Entladen der Probentiegels ohne Störung der Wägeeinheit. Alle Aspekte der Probenprüfung sind automatisiert und softwaregesteuert, einschließlich Tarierung und Beladung des Tiegels, Wägung der Probe, Bewegung des Autosamplers, Bewegung der Feuchtekammer und Entladung des Tiegels. Die Produktivität des Discover SA wird durch die Kombination der ausgeklügelten Hardware mit der TRIOS-Software für die vorprogrammierte Analyse, die automatische Datenverarbeitung, den Vergleich und die Präsentation der Ergebnisse maximiert.
Der richtige Tiegel für Ihr Probenmaterial
Zur Verwendung mit dem Discovery SA sind halbkugelförmige Quarz-, metallbeschichtete Quarz- (180 μL) und optionale Platin-Probengefäße (100 μL) erhältlich. Die ersteren werden häufig in der Sorptionsanalyse verwendet, da sie ein großes Volumen, antistatische Eigenschaften und ein offenes Design haben, das einen guten Gas-Proben-Kontakt und eine schnelle Äquilibrierung ermöglicht. Platintiegel sind typisch für die TGA-Analyse der meisten Materialien, bieten einen guten Kontakt zwischen Probe und Gas und können die Produktivität mit dem 25-Positionen-Autosampler- Karussell verbessern. Versiegelte Aluminiumtiegel sind verfügbar, um die Integrität von Materialien zu gewährleisten, die leicht Feuchtigkeit absorbieren oder flüchtige Bestandteile verlieren. Die Probe wird in den Aluminiumtiegel geladen, der dann mit einem Deckel versiegelt wird, bevor er in den Autosampler- gelegt wird. Die isolierte Probe im geschlossenen Tiegel ist somit während der Wartezeit nicht der Umgebung ausgesetzt. Erst direkt vor dem Einlegen des Tiegels in die Waage wird der Deckel automatisch durch eine Stanze im Autosampler geöffnet.
Zuverlässige Automatisierung für die kontinuierliche Dampfsorptionsanalyse ohne manuelle Überwachung
Das Wasser im Feuchtegenerator wird bei langen Sorptionsmessungen oder bei Messungen mit hoher relativer Feuchte verbraucht. Üblicherweise muss der Anwender daher bei Sorptionsmessgeräten regelmäßig den Wasserstand im Feuchtegenerator überprüfen und gegebenenfalls manuell Wasser nachfüllen. Der neue Discovery SA ist das einzige Gerät auf dem Markt, das eine automatische Befüllung des Feuchtegenerators bietet. Niveausensoren messen den Wasserstand im Befeuchter und steuern eine Nachfüllpumpe. Die Nachfüllpumpe speist bei Bedarf automatisch Wasser aus einer externen Vorratsflasche in den Feuchtegenerator ein. Durch diese einzigartige Funktion entfällt die arbeitsintensive und fehleranfällige manuelle Überwachung des Wasserstands. Zusammen mit dem Autosampler hebt diese Funktion die Zuverlässigkeit und Produktivität des Sorptionsanalysators auf ein bisher nicht gekanntes Niveau.
Touchscreen
Der Touchscreen, die leistungsstarke neue TRIOS-Software sowie der robuste und zuverlässige Autosampler mit Kalibrierungs- und Verifizierungsautomatik sorgen gemeinsam für höhere Produktivität im Labor.
ES WAR NOCH NIE SO EINFACH, GROSSARTIGE DATEN ZU ERHALTEN!
Funktionen und Vorteile des Touchscreens:
- Einfach ablesbar und bedienbar dank des ergonomischen Designs
- Zahlreiche Funktionen, auf Tastendruck verfügbar, die Bedienung vereinfachen und die Anwenderfreundlichkeit erhöhen. Dazu zählen:
- Messungen starten/anhalten
- Echtzeitdiagramm der Messdaten
- Kalibrierung des Autosamplers
- Test- und Gerätestatus anzeigen
- des aktuellen Messprogramms
- Tiegel laden/entladen und tarieren
- Signale in Echtzeit
- nächsten Versuchsschritt springen
- Systeminformationen
Messpraxis
Dampfsorptionsanalyse – Experimentelle Verfahren
Die Dampfsorptionsanalyse quantifiziert die Wechselwirkung eines Probenmaterials mit Feuchtigkeit. Dabei wird das Gewicht des Probenmaterials unter kontrollierten Temperatur- (T) und relativen Feuchtebedingungen (RH) gemessen. Eine dieser Eigenschaften – T oder RH – wird konstant gehalten, während die andere entweder schrittweise oder kontinuierlich während eines Tests verändert wird. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die vier flexiblen Steuerungsmodi, die für die Durchführung von Sorptionsmessungen mit dem Discovery SA angewendet werden können.
Die TRIOS-Software und das Hardware-Design des Discovery SA ermöglichen es dem Benutzer, das Verfahren zu wählen, das für den jeweiligen Anwendungsfall die nützlichsten Daten liefert.
Schrittweise Änderungen von RH oder T führen zu einer sofortigen Änderung des Probengewichts, das sich nach einer ausreichend langen Zeit zur Gleichgewichtseinstellung auf ein neues konstantes Niveau ändert. Die Zeit, die für die Äquilibrierung benötigt wird, hängt von der Probe und den experimentellen Bedingungen ab und charakterisiert die Sorptionskinetik des Materials. Die Anwendung schrittweiser Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit liefert neben der Kinetik der Aufnahme auch die Gesamtmenge der Feuchtigkeitssorption des Materials. Dies können wichtige Informationen zur Bestimmung von Diffusionskoeffizienten von Wasser in dem Probenmaterial sein. Aus diesem Grund hat sich die schrittweise Änderung der relativen Feuchte bei konstanter Temperatur als Quasi-Standardmethode etabliert.
Allerdings kann auch die Änderung der Temperatur anstelle der RH wertvolle Informationen liefern. Abhängig vom Anwendungsfall oder der Verarbeitung eines Materials kann dieses Verfahren die Anwendung besser imitieren als die Änderung der relativen Feuchte bei konstanter Temperatur. Temperaturabhängige Sorptionsdaten lassen Rückschlüsse auf die Bindungsstärke zwischen dem Probenmaterial und dem sorbierten Wasser zu.
Eine kontinuierliche Änderung von RH oder T führt hingegen zu einer kontinuierlichen Änderung des Probengewichts. Wenn die Sorptionskinetik des Probenmaterials ausreichend schnell ist, sind die resultierenden Gewichtsdaten Quasi-Gleichgewichtssorptionsdaten, die in Echtzeit gemessen werden. Die Rampenverfahren können damit Datensätze in kürzerer Zeit liefern als die schrittweisen Verfahren, vorausgesetzt, die Kinetik des Sorptionsprozesses ist schnell genug. Dies ist eine zusätzliche Möglichkeit, die Produktivität des Discovery SA für die Sorptionsanalyse zu verbessern.
Dampfsorptionsanalyse – Isotherme und Isothume Diagramme
Das Gewicht des Probenmaterials wird aufgezeichnet, während T und RH kontrolliert werden. Im untenstehenden Beispiel löst eine schrittweise Änderung von RH oder T eine Gewichtsänderung des Probenmaterials aus. Die Mikrowaage zeichnet kontinuierlich das Gewicht des Probenmaterials auf.
Die aufgezeichnete Gewichtsänderungsrate über die Zeit ist charakteristisch für die Sorptionskinetik. Sie zeigt an, wie schnell Feuchtigkeit im Material absorbiert und adsorbiert oder aus dem Material abgegeben – desorbiert – wird. Dies ist eine charakteristische Eigenschaft des Probenmaterials. Gewichtsveränderungen können in der TRIOS-Software mit einem Exponentialmodell angepasst werden, das die Zeitkonstante k der Sorptionskinetik liefert.
Das Sorptionsgleichgewicht ist erreicht, wenn sich das Probengewicht einem konstanten Wert (mEQ) nähert. Der Datensatz zu diesem Zeitpunkt – RH, T und mEQ – liefert einen Punkt in der Sorptionsisotherme oder -isohume. Daten, die auf die gleiche Weise bei verschiedenen RH- oder T-Werten aufgezeichnet wurden, werden verwendet, um eine vollständige Sorptionsisotherme oder isothume wie unten gezeigt darzustellen.
Sorptionsisothermen-Diagramm (T = konst.)
Isotherme Diagramme zeigen den Einfluss der relativen Luftfeuchtigkeit auf die Wassersorption. Isothermen sind gut geeignet, um physikalische Eigenschaften des Probenmaterials und die Art der Sorption zu beurteilen.
Sorptionsisohumen-Diagramm (RH = konst.)
Isohume Diagramme veranschaulichen den Einfluss der Temperatur auf die Wassersorption. Sie sind gut geeignet, um die chemische Wechselwirkung zwischen dem Material und Wassermolekülen zu beurteilen.
Gasmischung
Gasmischung
Genaue Kontrolle der CO2-Konzentration und Luftfeuchtigkeit zur Beurteilung von Kohlenstoffabscheidungswerkstoffen
Mit dem Discovery SA kann ein Mischgas-Dosiermodul (Blending Gas Dosing Module, Blending GDM) verwendet werden, das eine automatische Beimischung von CO2 in den feuchten Trägergasstrom ermöglicht. Das Mischgas-Dosiermodul ist ein externes Zubehörteil mit zwei Gaseingängen, das dem Benutzer bei Verbindung mit dem Hilfsgasanschluss am SA die Steuerung von insgesamt zwei Gasen (CO2 und N2) sowie der Feuchtigkeit ermöglicht. Die zusätzliche Mischfunktion ermöglicht die Durchführung von SA-Experimenten in einer feuchtigkeitskontrollierten Atmosphäre, in der die CO2-Konzentration* festgelegt ist oder schrittweise oder mit kontrollierter Geschwindigkeit erhöht werden kann.
*Die maximale CO2-Konzentration ist umgekehrt proportional zur relativen Luftfeuchtigkeit begrenzt: Max_CO2_Konz. = 100 % – rel. Luftfeuchtigkeit - Leistung
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Sorptionsanalyse Ihres Materials mit höchster Genauigkeit und Auflösung
Das Herzstück des neuen Discovery SA ist das Tru-Mass™-Wägesystem. Das Tru-Mass Wägesystem ist aktiv temperaturgesteuert für hohe Empfindlichkeit in jeder Laborumgebung, liefert die höchste Auflösung zur genauen Messung der Feuchtigkeitssorption an den anspruchsvollsten Proben und hat eine äußerst niedrige Drift (Tru-Mass) für eine optimale Gewichtsgenauigkeit. Im Vergleich zu Wettbewerbsgeräten bietet der Discovery SA eine höhere Wägeauflösung und eine bessere Basislinienstabilität bei allen Betriebsbedingungen. Dies garantiert branchenführende Genauigkeit bei der Sorptionsanalyse von kleinen Proben oder bei der Analyse von Proben mit geringer Sorptionskapazität.
Wägesystem – Merkmale und Vorteile:
- Die für äußerst geringe Drift ausgelegte Waage sorgt für genaue Erkennung der kleinsten Gewichtsveränderungen.
- Tru-Mass-Waage mit hoher Kapazität (1 g) und automatischer Bereichseinstellung, zur Gewährleistung der größtmöglichen Empfindlichkeit unabhängig von der Probenmasse
- Das thermisch entkoppelte Wägesystem mit geringer Drift und hoher Empfindlichkeit gewährleistet extrem genaue Messergebnisse in Echtzeit.
Das neue Tru-Mass™-Wägesystem liefert Echtzeitmessdaten mit überragender Genauigkeit.
Branchenführende Wägeleistung
Die Tru-Mass™-Waage bietet eine Wägeauflösung von 0,01 μg über einen Wägebereich von 1000 mg. Das anspruchsvolle symmetrische Design der Waage und die effiziente Temperaturregelung sorgen für genaue Gewichtsmessungen unter allen Betriebsbedingungen.
Der Discovery SA zeichnet sich durch eine isotherme Basislinienstabilität von ±0,25 μg über 24 h und eine geringe Drift von ±1 μg über den Temperatur- und Feuchtigkeitsregelbereich aus. Mit seinen branchenweit führenden Wägeleistungsfähigkeiten kann der Discovery SA auch die schwierigsten Proben mit Genauigkeit und Leichtigkeit analysieren.
Testbedingungen Basislinienstabilität Isotherm bei 25 °C und 20% RH über 24 h ±0.25 μg RH-Rampe 5% bis 85% ±1 μg T-Rampe 25 °C bis 85 °C ±1 μg - Software
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JSON-Export
JSON-Export: Die Zukunft des Datenmanagements
- Nahtlose Integration: Konvertieren Sie Ihre TRIOS-Daten in das offene Standardformat JSON, sodass sie sich problemlos in Programmiertools, Data-Science-Workflows und Laborsysteme (z. B. LIMS) integrieren lassen. JSON ist verfügbar:
- Automatisch bei jedem Speichern (in den Optionen aktiviert)
- Über manuelle Exportdialoge
- Als Teil der Funktion „An LIMS senden“
- Über den Dialog „Stapelverarbeitung“ oder über die Befehlszeile
- In TRIOS AutoPilot
- Datenkonsistenz: Unser öffentlich verfügbares TRIOS JSON-Schema gewährleistet eine konsistente Datenstruktur, sodass Sie Code einmal schreiben und ihn universell auf alle Ihre Datendateien anwenden können.
- Python-Bibliothek: Verwenden Sie unsere Open-Source-Python-Bibliothek TA Data Kit, um Ihre Datenaufnahme zu vereinfachen, oder lernen Sie mit unseren Codebeispielen, wie Sie die Leistungsfähigkeit unserer Daten nutzen können.
Weitere Informationen erhalten Sie hier
Benutzerfreundlichkeit
Benutzerfreundlichkeit
Die TRIOS-Software macht die Kalibrierung und den Betrieb einfach. Benutzer können leicht mehrere Kalibrier- oder Verifizierungsdatensätze unter verschiedenen experimentellen Bedingungen (z. B. unterschiedliche Temperaturen oder Luftfeuchtigkeit) erzeugen und nahtlos zwischen ihnen wechseln, um den für die jeweiligen experimentellen Bedingungen bei der Probenprüfung geeignetsten Datensatz auszuwählen. Echtzeit-Signale und der Fortschritt laufender Experimente sind immer verfügbar, mit der zusätzlichen Möglichkeit, das Messprogramm eines laufenden Versuchs zu modifizieren. Die TRIOS-Software bietet eine in der Branche unerreichte Flexibilität.
Vollständiger Datensatz
Vollständiger DatensatzDas erweiterte Datenerfassungssystem speichert automatisch alle relevanten Signale, aktiven Kalibrierungen und Systemeinstellungen. Dieser umfassende Informationssatz ist von unschätzbarem Wert für die Entwicklung von Methoden, den Einsatz von Verfahren und die Datenvalidierung.
Umfassende Datenanalyse-Fähigkeiten
Umfassende Datenanalyse-Fähigkeiten
Für die Datenanalyse, auch während eines noch laufenden Experimentes, steht ein kompletter Satz relevanter Auswertemethoden zur Verfügung. Verschaffen Sie sich einen handlungsorientierten Einblick in Ihr Materialverhalten mit verschiedenen leistungsstarken und vielseitigen Funktionen, die nahtlos in TRIOS integriert sind.
Standard-SA-Analysen:
- Diagramm Sorptionsisotherme oder isohume (Gewichtsänderung als Funktion der relativen Feuchte oder Temperatur)
- Gewichtsverlust beim Trocknen
- Gewicht bei bestimmter Zeit, relativer Feuchte oder Temperatur
- Onset- und Endset-Analyse
- Analyse eines stufenförmigen Übergangs
- Erste und Zweite Ableitung
- Einfacher Import und Export von SA-Daten mit TRIOS
Erweiterte Analysemöglichkeiten:
- Exponentielle und polynomiale Kurvenanpassung
- Analyse der Sorptionskinetik
- Sorptionsmodelle nach Henry, Langmuir, DLP, BET, GAB
- Erweiterte kundenspezifische Analyse mit benutzerdefinierten Variablen und Modellen
Modellierung der Sorptionsisotherme
TRIOS ist die einzige Software, die den gesamten Arbeitsablauf von der Gerätesteuerung, über die Datenauswertung, die Modellierung der experimentell gewonnenen Daten mit einer Auswahl an verschiedenen Isothermenmodellen bis zur Berichterstellung abdeckt. Experimentelle Sorptionsisothermen-Daten können einfach mit einer Auswahl von 5 Sorptionsisothermenmodellen angepasst werden. Die durch die Datenanpassung ermittelten Parameter der Modelle können zur Auswertung charakteristischer Materialeigenschaften, wie z. B. der spezifischen Oberfläche, verwendet werden. Die folgende Auflistung gibt einen kurzen Überblick über die Isothermenmodelle in TRIOS und deren Eigenschaften.
Henry-Isotherme
Ein-Parameter-Modell, das eine lineare Beziehung zwischen RH und Sorption liefert. Wird typischerweise verwendet, um nur den linearen Teil der Isotherme bei niedriger RH zu beschreiben. Der Henry-Parameter beschreibt die Steigung der Isotherme im Ursprung.
Langmuir-Isotherme
Zwei-Parameter-Modell, das die Form der Typ-I-Isotherme mit hoher Aufnahme bei niedriger RH und einer Sättigung bei hoher RH beschreibt. Die Parameter beschreiben die Steigung der Isotherme im Ursprung und die Monoschichtkapazität, was die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials ermöglicht.
BET-Isotherme
Zwei-Parameter-Modell, das Typ-II-Isothermen für mehrschichtige Sorption beschreibt, die sich nicht der Sättigung nähert. Die Parameter beschreiben die Steigung der Isotherme im Ursprung und die Monoschichtkapazität, was die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials ermöglicht.
GAB-Modell
Drei-Parameter-Modifikation der BET-Isotherme, die den Anwendungsbereich auf höhere RH-Werte erweitert. Die Parameter beschreiben die Steigung der Isotherme im Ursprung, die Wechselwirkung der adsorbierten Moleküle und die Monolagenkapazität, was die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials ermöglicht.
DLP-ModellVier-Parameter-Polynom-Modell, das eine hohe Anpassungsflexibilität für die Dateninterpolation bietet. Die Parameter haben keine physikalische Bedeutung.
Report Generation
Berichterstellung
Die Ergebnisse können als Berichte in grafischer und numerischer Form exportiert werden. Vordefinierte Formatvorlagen können für die wiederkehrende Berichterstellung angewendet werden und helfen, den Arbeitsablauf zu vereinfachen.
TRIOS Guardian
TRIOS Guardian
Trios Guardian ist eine vollständig integrierte Lösung, die die Einhaltung von CFR 21 Teil 11 gewährleistet. Sie nutzt das normale Dateisystem des Anwenders und benötigt keine wartungsintensive und kostspielige Datenbank, Hardware oder Software von Dritten. Guardian wurde in erster Linie für Labore in regulierten Umgebungen entwickelt und ermöglicht es den Anwendern, Zugriffsgrenzen und Systemaufzeichnungsprotokolle festzulegen. Diese Funktionen ermöglichen die Einhaltung der „Electronic Records and Electronic Signatures Rule“ (21 CFR Teil 11), die von der Food and Drug Administration festgelegt wurde.
Merkmale
- Eingeschränkter Zugang für nicht-autorisierte Benutzer: Der Systemadministrator kann den Zugriff auf verschiedene Funktionen innerhalb der Software einschränken, und die Liste der jeweils autorisierten Benutzer definieren. Diese Liste ist mit allen lokalen und domänenbasierten Windows-Benutzerkonten gekoppelt.
- Benutzerebenen: Autorisierten Benutzern wird entweder die Standard-Benutzerstufe oder eine Basis-Benutzerstufe zugewiesen. Standard-Benutzer haben Zugriff auf den vollen Funktionsumfang der Software.
- Audit Trail: Computergeneriertes Zeit/Datum-Protokoll von Ereignissen (softwareinhärent), einschließlich Windows-Benutzer-ID. Umfasst auch die Möglichkeit, die Urheberschaft zu beanspruchen.
- Elektronische Unterschriften: Benutzer können Dokumente elektronisch unterschreiben. Die Signatur wird als Eintrag im Ergebnisprotokoll hinzugefügt.
- Ergebnisprotokoll: Eine Aufzeichnung der experimentellen Testbedingungen und Geräteparameter wird in jeder Datendatei gespeichert. Alle durchgeführten Analyse- und Ergebnisfunktionen werden ebenfalls in der Datei gespeichert.
- Erstellung von PDF-Dateien: Die Software von TA Instruments enthält einen integrierten PDF-Dateigenerator. Damit kann jedes druckbare Dokument als PDF-Datei gespeichert werden.
- Dateiprüfung: Guardian prüft automatisch, dass geladene Datendateien nicht manipuliert oder verändert wurden. Stellt die Software eine Veränderung fest, wird die Datendatei nicht geöffnet und Guardian gibt eine Meldung im Notification Log aus. Diese Ereignisse werden auch im Audit Trail aufgezeichnet.
Implementierung
- Kompatibel mit allen Thermoanalysegeräten der Discovery-Serie.
- Verwendet das Standard-Software-Dateisystem von TA Instruments. Es wird keine Datenbank, Hardware oder Software von Drittanbietern benötigt.
- Direkte Schnittstelle zu den Windows-Benutzerkonten des PCs und den zugehörigen erzwungenen Kennwortrichtlinien.
- Nahtlose Integration: Konvertieren Sie Ihre TRIOS-Daten in das offene Standardformat JSON, sodass sie sich problemlos in Programmiertools, Data-Science-Workflows und Laborsysteme (z. B. LIMS) integrieren lassen. JSON ist verfügbar:
- Technische Daten
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Technische Daten
Dynamischer Wägebereich – 1000 mg Wägeauflösung – 0.01 μg Basisliniendrift (Standardabweichung) 24 h Isothermal 25° C and 20% RH <±0.25 μg RH-Ramp 5 %– 85% RH at 25° C <±1 μg T-Ramp 25° C to 85° C at 20% RH <±1 μg Probentemperatur – 5° C to 85 °C Feuchtigkeitsregelbereich – 0% to 98% RH Luftfeuchtigkeitsgenauigkeit – ±1% RH Wassernachfüllpumpe – Standardfunktion Autosampler 10 position Standardfunktion 25 position Wahlweise mit Platin- oder versiegelten Aluminiumpfannen Probenpfannen Quarz oder metallbeschichteter Quarz 180 μl Platin 100 μl Aluminium versiegelt 20 μl - Anwendungen
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Pharmazeutika
Pharmazeutika
Wasser oder Feuchtigkeit ist in pharmazeutischen Produkten häufig zu finden. Die Wasseraufnahme durch einen Arzneistoff ist eine inhärente Eigenschaft. Rohmaterialien oder pharmazeutische Produkte sind während der Verarbeitung und Lagerung Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Arzneimitteln kann durch den Einfluss von Feuchtigkeit auf die pharmazeutischen Wirk- und Hilfsstoffe erheblich verändert werden. Aus diesem Grund muss das Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit genau bekannt sein. Die einzige Möglichkeit, die Substanzen vor unerwünschten Veränderungen durch Feuchtigkeit zu schützen, besteht darin, die Exposition gegenüber Feuchtigkeit auf eine unkritischen Feuchtigkeitsmenge zu begrenzen.
Die United States Pharmacopeial Convention (USP) allgemeines Kapitel <1241> beschreibt Wasser-Feststoff-Wechselwirkungen als Sorption. Der Grad der Wassersorption beeinflusst die Kristallinität, die Permeabilität und den Schmelzpunkt von Arzneimitteln. Bei amorphen Materialien kann die Anwesenheit von Wasser -Eigenschaften wie die Glasübergangstemperatur signifikant verändern und sogar eine Reversion in die kristalline Form einleiten. Wasser erleichtert auch die Hydrolyse und induziert in manchen Fällen den Abbau des Arzneimittels. Obwohl es nicht als Verunreinigung behandelt wird, wird Wasser in einem Arzneistoff so streng wie möglich überwacht und kontrolliert.
Bewertung der Hygroskopie
Die Fähigkeit von Materialien, Wasserdampf aufzunehmen, wird oft als Hygroskopie bezeichnet. Diese Materialeigenschaft wird bei konstanter Temperatur durch Wägung der Probenmasse als Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit gemessen. Diese Daten liefern eine Bewertung der potenziellen Auswirkungen von Feuchtigkeit auf die Eigenschaften eines pharmazeutischen Materials und dienen als Kriterien bei der Auswahl eines Medikaments für die Entwicklung. Die folgende Tabelle klassifiziert die Hygroskopizität von pharmazeutischen Substanzen gemäß dem Vorschlag des Europäischen Arzneibuchs.
Daten zur Dampfsorption werden häufig im anfänglichen Screening-Prozess verwendet, um pharmazeutische Kandidatenstoffe mit geringer Feuchtigkeitsaufnahme zu identifizieren.
Im untenstehenden Diagramm sind die Adsorption und Desorption von Wasserdampf an Ibuprofen bei 25°C als Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit dargestellt. Nach der Klassifizierungstabelle würde diese Substanz als mäßig hygroskopisch eingestuft werden.
Hygroskopie Klasse Gew.-% Wasseraufnahme bei 25°C und 80% RH Nicht hygroskopisch 0 – 0.12 Leicht hygroskopisch 0.2 – 2.0 Mäßig hygroskopisch 2.0 – 15.0 Sehr hygroskopisch >15.0 Bewertung von amorphen – kristallinen Phasenänderungen
Das Ausmaß der Wasserdampfsorption hängt von der Struktur des Materials ab. Dasselbe Material nimmt in der Regel im amorphen Zustand mehr Wasser auf, als im kristallinen. Die Aufnahme von Wasser kann die Glasübergangstemperatur deutlich senken und eine Rekristallisation einleiten.
Ein isothermes Experiment mit rampenförmiger Zunahme der relative Feuchte ist nützlich, um durch Wasserdampfsorption induzierte Phasenübergänge zu identifizieren. Die nichtlineare Feuchtigkeitsaufnahme des Materials zeigt den Glasübergang an. Die Rekristallisation führt zu einer Desorption von Wasser mit zunehmender RH. Im folgenden Diagramm ist die Gewichtsänderung einer amorphen Laktoseprobe aufgetragen, die mit rampenförmiger RH bei 25°C aufgezeichnet wurde.
Bewertung der Hydratbildung
Ungefähr ein Drittel aller aktiven pharmazeutischen Substanzen (APIs) bilden Hydrate. Spontane Hydratation durch Luftfeuchtigkeit kann in jedem Stadium der Arzneimittelproduktion oder -lagerung auftreten und zur Hydratbildung führen. Der Zustand der Hydratation verändert mehrere Eigenschaften, einschließlich der physikalischen und chemischen Stabilität. Hydratisierte Materialien können während der Dehydratisierung amorph werden, und Hydrate beeinflussen die Löslichkeit, Auflösung und Bioverfügbarkeit des Materials. Während des gesamten Arbeitsablaufs, von der Vorformulierung über den Herstellungsprozess bis hin zur Verpackung und Lagerung, muss die physikalische Form von Hilfsstoffen und Wirkstoffen vollständig charakterisiert und kontrolliert werden. Die Wasserdampfsorption ist das ideale Werkzeug, um die Hydratbildung in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit zu erkennen und zu charakterisieren. Die Wasserdampfadsorption und -desorption von wasserfreiem (AH) Natriumnaproxen als Funktion der sich ändernden relativen Luftfeuchtigkeit wurde im Discovery SA bei 25 °C untersucht. Die im oberen Diagramm aufgetragenen schrittweisen Gewichtsveränderungen des Materials zeigen die Bildung von Monohydrat (MH), Dihydrat (DH) und Tetrahydrat (TH).
Im unteren Diagramm sind die Ergebnisse einer Isohumenmessung bei 65% RH mit einer Temperaturrampe von 25°C auf 50°C dargestellt. Bei 25°C befindet sich das Material im dihydrierten Zustand. Mit steigender Temperatur dehydriert es zu einem Monohydrat Bei Temperaturen über 45°C ist der Vorgang abgeschlossen und das Material liegt als nur als Monohydrat vor.
Polymere
PolymerePolymere Materialien finden breite Anwendung bei der Herstellung von Konsumgütern und als Verpackungsmaterial. Viele Polymere zeigen die Tendenz, Wasser aus ihrer feuchten Umgebung aufzunehmen. Absorbiertes Wasser wirkt nachweislich als Weichmacher und reduziert die Glasübergangstemperatur und die mechanische Festigkeit. Allerdings kann absorbiertes Wasser auch zu einer irreversiblen Degradation der Polymerstruktur führen.
Gravimetrische Dampfsorptionsmessungen werden in ASTM-, ISO- und anderen technischen Normen zur Bewertung von Polymer-Wasser-Wechselwirkungen vorgeschlagen. Der Discovery SA misst die Wasserdampfabsorption als Gewichtszunahme eines Polymermaterials, das einer kontrollierten relativen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, und ermöglicht so die Beurteilung der hygroskopischen Stabilität des Materials. Die Kinetik der Wasseraufnahme oder -abgabe ist charakteristisch für die Wasserdurchlässigkeit des Polymermaterials und kann aus den kontinuierlich aufgezeichneten Gewichtsdaten extrahiert werden.
Hydrolysestabilität von Polymeren für elektronische Geräte
Bei der Herstellung elektronischer Geräte sind Zuverlässigkeitsfragen im Zusammenhang mit der Wasseraufnahme immer wichtiger geworden. Fortschrittliche Materialien auf Polymerbasis werden für mehr Funktionsintegration und weitere Miniaturisierung eingesetzt. Ihre Eigenschaften müssen intakt bleiben, wenn sie der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt werden.
Kapton ist ein Polyimid-Polymer, das unter trockenen Bedingungen in einem breiten Temperaturbereich stabil bleibt. Kapton wird als Basismaterial für gedruckte Schaltungen für flexible Elektronik und als Isolations- und Schutzschicht auf elektrostatisch empfindlichen und zerbrechlichen Komponenten verwendet. Die verbesserten elektrischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften von Kapton im Vergleich zu anderen üblicherweise verwendeten Polyimid-Materialien resultieren aus der deutlich verbesserten Hydrolysebeständigkeit.
Im folgenden Diagramm sind die Daten der Wasserdampfab- und -desorption, gemessen an einem Kaptonband bei 25°C, aufgetragen. Wie erwartet, ist die Wasserdampfsorption im Vergleich zu anderen Polyimidpolymeren gering ausgeprägt.
Bewertung der Wassersorption von Brennstoffzellenmembranen
Verbesserungen bei der elektrochemischen Umwandlung von Wasser wurden durch die Entwicklung neuer Protonenaustauschmembran-Materialien (PEM) erreicht. Die Umwandlung von Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser in Brennstoffzellen beruht auf einer PEM. Das Gleiche gilt für die Umwandlung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff in Elektrolyseuren. In beiden Fällen bilden die PEMs das Herzstück der elektrochemischen Zellen, und das Verständnis der Mechanismen ihrer Degradation ermöglicht es den Forschern, zuverlässigere und effektivere Brennstoffzellen und Elektrolyseure zu entwickeln. In der folgenden Grafik wird die Wasserdampfab- und -desorption an einer Perfluorsulfonsäuremembran für 25°C und 80°C verglichen. Während die Menge der Wasserdampfsorption nahezu unverändert ist, verschwindet die Hysterese zwischen Ad- und Desorption bei der höheren Temperatur. Dies zeigt eine höhere Reversibilität der Wasserdampfsorption bei höheren Temperaturen, was die Entfernung des Reaktionsprodukts aus dem Membranmaterial verbessert.
Wasserpermeation in polymeren Verpackungsfolien
Der erste Schritt der Wasserpermeation durch ein polymeres Verpackungsmaterial ist die Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Umgebung. Eine geringe Wasserdampfaufnahmekapazität und/oder eine langsame Kinetik der Ab- und Desorption deuten auf eine geringe Permeabilität hin. Die Wasserdampfsorption ist ein äußerst wertvolles Hilfsmittel für den Vergleich von Polymerfolien, die für die Verpackung von Arzneimitteln und anderen feuchtigkeitsempfindlichen Produkten verwendet werden. Im untenstehenden Diagramm wird die Sorptionskinetik für zwei verschiedene Polymerverpackungsfolien verglichen, die Temperatur- und relativen Feuchtigkeitszyklen ausgesetzt sind. Folie A absorbiert und desorbiert Feuchtigkeit mit einer schnelleren Rate als die andere Folie. Die höhere Sorptionskapazität und die schnellere Sorptionskinetik lassen darauf schließen, dass Folie A für die Verpackung feuchtigkeitsempfindlicher Materialien weniger geeignet ist als Folie B.
Bewertung der Hygroskopie natürlicher Polymere
Mikrokristalline Cellulose (MCC) ist ein natürlich vorkommendes Polymer. MCC ist ein wertvoller Zusatzstoff in der Pharma-, Lebensmittel-, Kosmetik- und anderen Industrien. Zusammen mit anderen Eigenschaften von MCC werden die Feuchtigkeitssorptionskapazität und der Feuchtigkeitsgehalt gemessen, um die Eignung für eine solche Verwendung zu qualifizieren.
Im Diagramm sind die Daten der Feuchtesorptionsisotherme von MCC zusammen mit einer Anpassung der Daten mit dem GAB- und dem DLP-Modell dargestellt. Während die Parameter des DLP-Modells keine physikalische Bedeutung haben, erlaubt der GAB-Parameter, der die Monolayer-Sorptionskapazität Wm = 2,2×10-3 mol/g charakterisiert, die Berechnung der spezifischen Oberfläche des Materials:
SA = Wm×N×AW with N = 6.0221×1023 molecules/mol and AW = 12.5×10-20 m2/molecule
SA,MCC = 166 m2/g
Nahrungsmittel
Nahrungsmittel
Der Feuchtigkeitsgehalt ist ein kritischer Faktor, der in der Lebensmittelindustrie berücksichtigt werden muss. Die Menge an Wasser in einem Produkt beeinflusst die Beschaffenheit des Produkts, die Haltbarkeit, die Verarbeitbarkeit und die Produktionskosten. Ein erhöhter Feuchtigkeitsgehalt von Lebensmitteln kann dazu führen, dass knusprige Lebensmittelprodukte weich oder frische Nudeln klebrig und schwer zu handhaben werden. Ist das Produkt hingegen zu trocken, kann es durch Feuchtigkeitsmangel spröde oder steinhart werden. Außerdem begünstigt die Verfügbarkeit von Feuchtigkeit im Lebensmittel die mikrobielle Aktivität. Feuchtigkeitsreiche Lebensmittel sind leicht anfällig für mikrobielle Angriffe, Fäulnis und Schäden. Daher wird die Haltbarkeit von Lebensmitteln durch den Feuchtigkeitsgehalt in den Lebensmitteln bestimmt.
Durch die Entwicklung geeigneter Rezepturen und optimaler Verarbeitungs- und Lagerbedingungen können Hersteller die Feuchtigkeitsaufnahme der Lebensmittel aus der Atmosphäre kontrollieren. Gut konditionierte Lebensmittel mit kontrollierter Feuchtigkeitssorption bewahren den Geschmack und die gewünschte Textur, bieten eine bessere Haltbarkeit und verbessern das Kundenerlebnis.
Bewertung der Haltbarkeit und Lagerstabilität
Die Knusprigkeit ist eines der wichtigsten sensorischen Qualitätsmerkmale von Cornflakes. Sie sollte erhalten bleiben, wenn die Cornflakes nach dem Öffnen der Packung gelagert werden. Dies erfordert eine geringe Feuchtigkeitssorption bei niedriger Luftfeuchtigkeit. Bei hoher Luftfeuchtigkeit sollte die Feuchtigkeitssorption deutlich zunehmen, damit die Milch vor dem Verzehr in die Cornflakes eindringen kann.
Im folgenden Diagramm werden Wasserdampfab- und -desorptionsdaten, die an Cornflakes bei 25°C und 40°C gemessen wurden, verglichen. Die Sorptionsisothermen zeigen bei beiden Temperaturen die gewünschte Form des Typs III mit geringer Feuchtesorption bis zu 40%RH. Dies zeigt, dass im untersuchten Bereich die Temperatur keinen signifikanten Einfluss auf die Lagerstabilität von Cornflakes hat.
Bewertung der Hygroskopie von Maisstärke
Stärke ist einer der wichtigsten Biopolymerbestandteile von Getreiden, der in hohem Maße deren hygroskopische Eigenschaften bestimmt. Stärke wird auch in vielen Lebensmitteln verwendet, deren Konservierung im Wesentlichen von ihren Feuchtigkeitssorptionseigenschaften abhängt. Aufgrund ihrer vielseitigen Eigenschaften und Variabilität wird Stärke auch bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien, Biotechnologieprodukten, Duftstoffen, Textilien und pharmazeutischen Produkten verwendet.Im folgenden Diagramm ist die Ab- und Desorption von Wasserdampf in Maisstärke, gemessen bei 25°C, als Funktion der relativen Luftfeuchtigkeit aufgetragen. Die kontinuierlich verlaufende Sorptionsisotherme des Typ II und die relativ kleine Hysterese sind charakteristisch für Maisstärke.
Baumaterialien und Absorptionsmittel
Construction Materials
Die Feuchtigkeitsaufnahmeeigenschaften von Baumaterialien sind entscheidend für die Verbesserung der Haltbarkeit, die Gestaltung von Niedrigenergie-Gebäudestrukturen und eine effektive Imprägnierung. Schließlich sind Materialien mit kontrollierten Feuchtesorptionseigenschaften entscheidend für den Komfort und das Wohlbefinden der Bewohner.
Feuchtigkeit oder Feuchte gilt als einer der höchst relevanten Faktoren für die Zuverlässigkeit und das ordnungsgemäße Funktionieren von Gebäudestrukturen. Insbesondere bei Baumaterialien hat die Feuchtesorption erhebliche Auswirkungen auf Steine, Zemente, Hölzer und Dämmstoffe. Feuchtigkeitsschäden sind ein wesentlicher Faktor, der die Lebensdauer eines Gebäudes begrenzt. Außerdem kann das Eindringen von Feuchtigkeit durch die äußere Struktur eines Gebäudes einen bedeutenden Einfluss auf die Raumluftqualität und die Belastung der Klimaanlage haben.
Die Wasserdampfsorptionsisotherme ist einer der wichtigsten Parameter, die für die Analyse der Hygroskopie von Materialien und des Feuchtigkeitstransports zwischen der Gebäudeumgebung und der Raumluft erforderlich sind.
Bewertung der Wasseraufnahme in Holz
Holz ist eine wichtige natürliche Ressource und ein vielseitiges Material, das im Bauwesen eingesetzt wird. Seine strukturellen Eigenschaften variieren mit dem Wassergehalt und es unterliegt natürlichen Fäulnisprozessen. Daher ist es notwendig, die Wasseraufnahme in Holz in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit zu verstehen.Der Schutz von Holz kann erreicht werden, indem der Wassertransport durch das Material verhindert wird, indem die Oberflächen versiegelt werden und das Holz so behandelt wird, dass es keine Feuchtigkeit aufnimmt. Die Analyse der Anfälligkeit von Holz für natürlichen Verfall und die Eignung von Holz für den Bau kann durch Dampfsorptionsmessungen durchgeführt werden.
Im Diagramm wird die Ad- und Desorption von Wasserdampf an drei Sperrholzproben mit unterschiedlicher Dichte verglichen.
Adsorbentien und Katalysatoren
Adsorbentien und Katalysatoren
Die Entwicklung von wassertoleranten Adsorptionsmaterialien und -prozessen ist für kosten- und energieeffiziente Reinigungs- und Gasspeicherprozesse unerlässlich. Die Messung von Wasserdampf-Adsorptionsisothermen an den Materialien ist eine Schlüsselinformation zur Verbesserung ihrer Eigenschaften. Adsorptionsmaterialien werden in einer Vielzahl von industriellen und umwelttechnischen Anwendungen eingesetzt, darunter Reinigung und Trennung von Gemischen, Trocknung, Katalyse, Verschmutzungskontrolle und andere. Die meisten Materialien haben eine poröse Textur mit einer hohen spezifischen Oberfläche. In vielen Trennanwendungen – außer bei der Trocknung – wird Wasser nicht als Schadstoff angesehen, der adsorbiert werden sollte. Adsorbiertes Wasser blockiert die Adsorptionskapazität und reduziert die Effizienz des Materials. Einige Adsorbentien, wie neuartige metallorganische Netzwerke (MOF), die sich aufgrund ihrer sehr hohen Porosität in der Gasspeicherung und -reinigung auszeichnen, sind in Gegenwart von Wasser nicht stabil.
Wasseradsorption an hydrophilen Absorptionsmitteln
Zeolithe sind mikroporöse Alumosilikat-Mineralien, die ein negativ geladenes, wabenförmiges Gerüst aus Mikroporen aufweisen, in das Moleküle adsorbiert werden können. Zeolithe kommen in der Natur vor, werden aber auch industriell in großem Maßstab hergestellt. Zeolithe vom Typ A werden industriell zur Erdgastrocknung und -entschwefelung sowie zur Trennung von Stickstoff und Sauerstoff eingesetzt.
Aufgrund ihres polaren Charakters erfolgt die sofortige Wasseradsorption bei einer niedrigen relativen Luftfeuchtigkeit. Dieses Verhalten kann als typische steile Typ-I-Isotherme im Diagramm beobachtet werden. Die Discovery SA kann die RH in kleinen Schritten steuern, so dass der steil ansteigende Zweig der Isotherme analysiert werden kann.
Wasserdampfadsorption an hydrophoben Absorptionsmitteln
Aktivkohle ist das am häufigsten verwendete industrielle Adsorptionsmittel zur Entfernung von Verunreinigungen und Schadstoffen aus gasförmigen, wässrigen und nichtwässrigen Strömen. Sie sind kostengünstig in der Herstellung und haben einzigartig starke Adsorptionseigenschaften. Abhängig vom Ausgangsmaterial und dem Aktivierungsprozess kann eine große Bandbreite an Porenstrukturen erzeugt werden, was poröse Kohlenstoffe für eine Vielzahl von Technologien einsetzbar macht. Ihre unpolare Grenzfläche führt zu schwachen Wechselwirkungen mit Wasserdampf. Die Isotherme ist daher vom Typ III mit einer geringen Aufnahme bei niedriger RH. Die zunehmende Wassersorption bei höheren RH-Werten ist auf Porenkondensation zurückzuführen. Zwischen dem Adsorptions- und Desorptionszweig der Isotherme bildet sich eine Hysterese, die charakteristisch für die Porengrößenverteilung der Aktivkohle ist.
CO2-Abscheidung
CO2-Abscheidung
Gasmischung und Feuchtigkeitskontrolle bieten Flexibilität bei der Beurteilung von Kohlenstoffabscheidungswerkstoffen
Feuchtigkeitssorption bei kontrolliertem CO2-Gehalt
Das Mischgas-Dosiermodul kann so programmiert werden, dass es die CO2-Konzentration auf einen konstanten Wert reguliert, während ein Sorptionsexperiment mit ansteigender oder schrittweise veränderter Feuchtigkeit durchgeführt wird. In diesem Beispiel wird die Feuchtigkeitssorption an einer mikroporösen Aktivkohle bei verschiedenen CO2-Konzentrationen gemessen. Im Diagramm rechts wird die Feuchtigkeitsaufnahme eines reinen N2-Trägergases mit der gemessenen Aufnahme verglichen, wenn dem Trägergas 10 % oder 20 % CO2 beigemischt wurden. Da die allgemeine Typ-III-Form der Feuchtigkeitsisothermen unverändert bleibt, nimmt die Wassersorption mit zunehmender CO2-Konzentration im Trägergas ab. Dies weist auf die starke Affinität des Materials für CO2 hin, die zu einer geringeren Wasseraufnahme führt.CO2-Sorption bei kontrollierter relativer Luftfeuchtigkeit
Das Mischgas-Dosiermodul kann auch so programmiert werden, dass es eine schrittweise Änderung oder eine Erhöhung der CO2-Konzentration steuert. In diesem Modus können CO2-Adsorptions- und -Desorptionsisothermen bei kontrollierter Luftfeuchtigkeit gemessen werden. In diesem Beispiel wird die CO2-Sorption auf einer mikroporösen Aktivkohle bei verschiedenen relativen Luftfeuchtigkeitswerten gemessen. Im Diagramm rechts wird die CO2-Aufnahme aus trockenem Trägergas mit der bei 20 % oder 40 % relativer Luftfeuchtigkeit gemessenen Aufnahme verglichen. Die Typ-I-Form der CO2-Isothermen ist bei allen Niveaus der relativen Luftfeuchtigkeit offensichtlich. Mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit nimmt die CO2-Aufnahme leicht ab. Dies liegt an einer gleichzeitigen Adsorption von Feuchtigkeit trotz der starken Affinität des Materials zu CO2, was zu der verringerten CO2-Sorption führt. - Video
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