林赛斯 STA HP L84 型高压热天平 / 热重分析仪在同步热分析领域开辟了全新的应用领域。该系统能够在室温至 1800 °C 的温度范围以及 50 / 150 bar 的压力范围,同时检测样品重量变化(TG)和热焓反应(DTA / DSC)。
STA HP L84 高压同步热分析仪,还可选择配备水蒸气发生器和复杂的气体控制系统。通过四极质谱仪(QMS)或傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)系统,可随时对逸出的气体进行分析。
该系统不仅具有极高的分辨率,还具备长期的漂移稳定性。这款高压同步热分析仪的研发是为了满足在极高温和极高压条件下的严苛要求。
类型 | STA HP L84 | ||
温度范围: | 170 °C 至 1200 °C / 1600 °C / 1800 °C | DSC | |
真空: | 10-4 mbar(取决于真空泵) | DSC 传感器: | E / K / S / B / C |
压力: | 可达 150 bar(可选) | DSC 分辨率: | 0.3 / 0.4 / 1 μW |
温度精度: | 0.05 °C | 热量测定灵敏度: | approx. 4 / 6 / 17.6 / 22.5 μW |
TG | DTA | ||
分辨率: | 0.1 μg | DTA 分辨率: | 0.03 nV |
样品质量: | 天平可自动读取质量 | 灵敏度: | 1.5 μV/mW |
测量范围: | 25 / 2500 mg 、35000 mg | DTA 测量范围: | 250 / 2500 μV |
如图展示了钛对氢的吸附等温线。 将钛样品在惰性气氛中加热至 700 °C 。达到目标温度后,移除原有气氛并替换为不同压力水平的氢气。根据所使用的压力范围,质量增加表明在约 0.5 bar 时氢气吸附达到饱和状态。
高温热重 - 差示扫描量热(TG-DSC)测量的一个典型应用是对所谓的煤气化或加氢气化的研究。在这个过程中,碳在水蒸气气氛中被加热,常被应用于一些催化过程,例如从废气中去除一氧化碳(CO),特别是从木炭或生物质等资源中提取有价值的有机化合物。
整个过程可以描述如下:木炭或生物质中的碳成分在较高温度下(C + H₂O = CO + H₂ )与水蒸气发生反应,形成一氧化碳和氢气的混合物。这个过程可以在有或没有额外氧气的情况下进行。如果使用含氧气的氛围,还会根据(C + O₂ = CO₂,随后 C + CO₂ = 2CO )生成一氧化碳。第三个方程式表明,无论是否使用氧气,一氧化碳都会与水反应生成更多的氢气(CO + H₂O = CO₂ + H₂ ),最终,会得到一氧化碳和氢气的混合物。
这两种气体参与化学平衡,因此有时了解系统中的压力大小也很有意义,因为压力决定了化学平衡偏向方程式的哪一边。毕竟,煤气化的目的是利用生成的一氧化碳和氢气这两种气体来生产甲醇和甲烷(CO + 2H₂ = CH₃OH;CH₃OH + H₂ = CH₄ )。这意味着可以利用这个过程,从任何类型的碳转化为几乎所有有机化合物(药物、聚合物、油类、蜡类、脂肪酸、有机酸等)的基本组成部分。