LOI in Combustion Residues (TGA801)

Význam tématu

Thermogravimetrická analýza (TGA) je klíčovou metodou pro charakterizaci pevných materiálů sledováním změn hmotnosti při řízeném ohřevu. Zjištění ztráty při žíhání (LOI) v pevných zbytcích po spalování umožňuje posoudit obsah nestabilních sloučenin a vlhkosti, což je zásadní pro průmysl cementu, keramiku nebo energetiku. Hodnota LOI slouží jako ukazatel kvality a stability surovin a konečných výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo vyvinout standardizovanou TGA metodiku pro stanovení ztráty při žíhání (LOI) pevných spalovacích zbytků podle normy ASTM D7348. Studie ukazuje postup nastavení metodických kroků, optimalizaci parametrů měření a vyhodnocení reprodukovatelnosti výsledků na modelovém vzorku popílku.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: TGA801 Macro Thermogravimetric Analyzer
• Vzorek: jemný prášek o velikosti částic <60 mesh, hmotnost 0,8 až 1,2 g
• Atmosféra: dusík pro odstranění vlhkosti, poté kyslík pro oxidaci
• Ohřev: tři kroky – sušení (25 až 110 °C, 6 °C/min, 5 min), predžihání (110 až 500 °C, 6 °C/min, 5 min), vlastní LOI (500 až 950 °C, 8 °C/min, bez držení na cílové teplotě)
• Keramické kelímky (minimální váha 20 g, maximální 30 g) s aktivním chlazením

Hlavní výsledky a diskuse

• Průměrná vlhkost v popílcích: 0,17 ± 0,02 %.
• Průměrná LOI: 2,10 ± 0,03 %, po odpočtu vlhkosti 1,93 ± 0,03 %.
• Reprodukovatelnost výsledků potvrzuje stabilitu metody při použití duální pece.
• Parametry rampy a držení teplot významně ovlivňují přesnost stanovení LOI.

Přínosy a praktické využití metody

• Poskytuje rychlé a přesné stanovení obsahu organických látek a vlhkosti v pevných zbytcích.
• Využití v kontrolách kvality cementářského průmyslu pro optimalizaci složení surovin.
• Aplikovatelné v energetice, environmentálních analýzách i výrobě keramiky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace pokročilé automatizace pro vyšší propustnost laboratoří.
• Vývoj algoritmů strojového učení pro automatickou interpretaci termogramů.
• Rozšíření metody o modulární přídavné analýzy plynné fáze (EGA).

Závěr

Popsaná TGA metodika pro stanovení LOI v pevných zbytcích přináší standardizovaný postup podle ASTM D7348, umožňuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost měření a je vhodná pro široké spektrum průmyslových aplikací. V budoucnu lze očekávat další zlepšení automatizace a rozšíření analýzy.

Reference

• ASTM D7348 Standard Test Methods for Loss on Ignition of Solid Combustion Residues