1. Was ist ein Feuchtebestimmer?
Mit einem Feuchtebestimmer lässt sich der Feuchtegehalt einer Probe anhand des Gewichtsverlusts bei der schrittweisen Trocknung bestimmen. Er besteht aus einer Wägeeinheit und einem Heizmodul (Infrarot). Ein Feuchtebestimmer wird häufig auch als Feuchtewaage oder Feuchtemesser bezeichnet.
Feuchtebestimmer
2. Wie funktioniert ein Feuchtebestimmer?
Der Halogen-Feuchtebestimmer arbeitet nach dem thermogravimetrischen Prinzip, das häufig auch als Trocknungsverlustmethode bezeichnet wird. Der Feuchtebestimmer besteht aus zwei Komponenten: einer Wägeeinheit und einem Heizmodul. Um den Feuchtegehalt zu messen, wird zunächst das Ausgangsgewicht der Probe festgehalten. Anschliessend wird die Probe mit einem Halogenstrahler erwärmt und getrocknet, während die eingebaute Waage kontinuierlich das Gewicht der Probe misst und aufzeichnet. Wenn die Probe kein Gewicht mehr verliert, schaltet sich das Gerät aus und der Feuchtegehalt wird berechnet. Anhand des Gesamtgewichtsverlust lässt sich der Feuchtegehalt berechnen.
3. Was ist die Trocknungsverlustmethode?
Trocknungsverlust bezeichnet den Gewichtsverlust bei Trocknung. Die meisten Standardmethoden sind Trocknungsverlustmethoden. Die Trocknungsverlustmethode ist ein Verfahren zur Bestimmung des Feuchtegehalts einer Probe durch Analyse des Gewichtsverlusts bei Erwärmen der Probe. Der Gewichtsverlust wird als Feuchteverlust der Probe interpretiert. Wenn sämtliche Feuchte entwichen ist, ändert sich das Gewicht der Probe nicht mehr. Der Feuchtegehalt einer Probe wird dann durch Vergleich des Ausgangsgewichts mit dem Trockengewicht (Endgewicht) der Probe berechnet.
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4. Wie wird die Probe erhitzt?
Die Probe absorbiert die Infrarotstrahlung des Halogen Moisture Analyzers und heizt sich dadurch sehr schnell auf. Darüber hinaus hängt die Temperatur der Probe von deren Absorptionseigenschaften ab und muss daher nicht unbedingt der angezeigten Temperatur entsprechen. Dies ist ein Unterschied gegenüber dem Trockenofen, in dem die Probe durch Konvektion erwärmt wird, sodass die Trocknung entsprechend lange dauert.
5. Was ist der Unterschied zwischen Halogen- und Infrarottechnologie?
Auch die Halogenheiztechnologie ist Infrarottechnologie. Das Trocknen mit dem Halogenstrahler ist eine Weiterentwicklung der schrittweisen Infrarot-Trocknung. Das Heizelement besteht aus einer mit Halogengas gefüllten Glasröhre. Da der Halogenstrahler im Vergleich mit einem herkömmlichen Infrarotstrahler nur eine sehr geringe Masse besitzt, lässt sich die maximale Heizleistung schnell erreichen. Das Verfahren lässt sich hervorragend regeln und bietet gleichmässige Wärmeverteilung.
Feuchtebestimmer
6. Wer verwendet Feuchtebestimmer?
Die offizielle Methode zur Bestimmung des Feuchtegehalts ist die Trockenofenmethode. Viele Kunden verwenden heutzutage einen Feuchtebestimmer, da sie den Feuchtegehalt mit einem weitaus schnelleren Verfahren bestimmen möchten. Moisture Analyzer werden in vielen Branchen wie etwa der Lebensmittel-, der Chemie-, der Pharma- und der Kunststoffindustrie eingesetzt. Die Bestimmung des Feuchtegehalts in Lebensmitteln ist von besonderer Bedeutung, da der Feuchtegehalt die Qualität und die Haltbarkeit eines Produkts beeinflusst.
7. Was ist Feuchte?
Feuchte ist alles, was beim Erwärmen verdunstet („Trocknungsverlust“). Ausser Wasser umfasst der zu bestimmende Feuchtegehalt auch Fette, Alkohol und Lösemittel.
8. Ist Feuchte dasselbe wie Wasser?
Nein, aber sie werden häufig miteinander verwechselt. Feuchte ist alles, was beim Erwärmen verdunstet. Wasser ist speziell das Wassermolekül (H2O). Zur Bestimmung des Wassergehalts verwendet man am besten einen Karl-Fischer-Titrator.
Feuchtebestimmer
9. Welches ist das offizielle Verfahren zur Bestimmung des Feuchtegehalts?
Die offizielle Methode zur Bestimmung des Feuchtegehalts einer Probe ist die Trockenofenmethode. Die Trockenofenmethode ist sehr zeitaufwendig und es kann bis zu sechs Stunden dauern, bis der Feuchtegehalt einer Probe bestimmt wurde. Im Gegensatz zum Moisture Analyzer wird die Probe im Trockenofen durch Konvektion erwärmt, sodass die Trocknung entsprechend lange dauert. Es ist zulässig, einen Moisture Analyzer zur Bestimmung des Feuchtegehalts einer Probe zu verwenden, wenn Sie nachweisen können, dass sich dieselben Ergebnisse mit derselben Genauigkeit erzielen lassen wie mit dem Trockenofen.
10. Wir müssen nach der Standardmethode arbeiten. Können wir trotzdem einen Feuchtebestimmer verwenden?
In vielen Branchen sind bestimmte Standardmethoden vorgeschrieben, die es einzuhalten gilt. Dennoch ist es ein zulässiges Verfahren, wenn Sie nachweisen können, dass Sie mit einem Feuchtebestimmer dieselben Ergebnisse erzielen wie mit einem Trockenofen. Viele Kunden entscheiden sich in dieser Situation regelmässig dafür, den Feuchtegehalt einer Probe sowohl nach der Standardmethode als auch mit ihrem Feuchtebestimmer zu bestimmen, um das Ergebnis zu bestätigen.
11. Wie lassen sich die Ergebnisse des Feuchtebestimmer mit der Standardmethode vergleichen?
Sie müssen eine Methode für den Feuchtebestimmer entwickeln, die Ihnen dieselben Ergebnisse liefert, wie die offizielle Methode zur Bestimmung des Feuchtegehalts. METTLER TOLEDO hat Methoden für seine Feuchtebestimmer für eine Vielzahl unterschiedlicher Proben aus verschiedenen Branchen entwickelt. Die Ergebnisse dieser Methoden entsprechen denen der offiziellen Trockenofenmethode.
12. Was ist eine Methode für einen Feuchtebestimmer?
Eine Feuchtemessmethode beschreibt, wie der Feuchtegehalt einer bestimmten Substanz mit einem Feuchtebestimmer bestimmt wird. Dazu gehören Methodenparameter (Trocknungsprogramm, Trocknungstemperatur, Abschaltkriterium, Probengewicht, Startmodus, Anzeigemodus) ebenso wie die Vorbereitung (z. B. mahlen) und die Aufbringung der Probe (z. B. mit einem Glasfaserfilter).
13. Wozu benötige ich die Methodenentwicklung?
Jede Substanz erfordert eine geeignete Methode, um den Feuchtegehalt genau und zuverlässig bestimmen zu können. Entweder möchten Sie mit dem Feuchtebestimmer dasselbe Ergebnis erhalten wie mit der Referenzmethode (in der Regel der Trockenofen) oder – wenn Sie keine Referenzmethode haben – Sie möchten wiederholbare Ergebnisse erzielen.
14. Wie entwickel ich bei meinem Feuchtebestimmer eine Methode für meine Substanz?
Bei der Methodenentwicklung haben Sie zwei Möglichkeiten. Erstens: Wenn Sie eine Referenzmethode und einen Referenzwert haben, geht es darum, mit dem Feuchtebestimmer denselben Feuchtegehalt nachzuweisen. Zweitens: Wenn Sie keine Referenzmethode haben, müssen Sie eine Methode finden, die Ihnen reproduzierbare Ergebnisse liefert, ohne die Probe zu verbrennen. Bei beiden Möglichkeiten müssen Sie die Methodenparameter anpassen, um das gewünschte Resultat zu erhalten. In der Regel ist der wichtigste Parameter, den Sie anpassen müssen, die Trocknungstemperatur.
15. Was ist die Probenvorbereitung und warum ist sie wichtig?
Die korrekte Probenvorbereitung ist der Schlüssel zu einer reproduzierbaren und zuverlässigen Bestimmung des Feuchtegehalts einer Probe. Nehmen Sie eine repräsentative Probe und bereiten Sie sie für die Messung vor. Die Probenvorbereitung soll eine gleichmässige Körnung (Homogenität) der Probe gewährleisten, die Oberfläche der Probe vergrössern und eine gleichmässige Verteilung der Probe auf der Probenschale (in einer dünnen und gleichmässigen Schicht) ermöglichen. Dies führt zu schnellen und reproduzierbaren Ergebnissen.
Feuchtebestimmer
16. Welche Probengrösse ist zu empfehlen?
Normalerweise sind 3 bis 5 g eine gute Probengrösse, um die gesamte Probenschale mit einer dünnen und gleichmässigen Schicht zu bedecken und in kürzester Zeit reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Für Proben mit sehr geringem Feuchtegehalt (< 1 %) empfehlen wir zur Reduzierung des relativen Fehlers ein höheres Probengewicht (z. B. 30 g bei Kunststoffpellets). Hierdurch verlängert sich allerdings die Messdauer. Wir raten davon ab, Proben von weniger als 1 g zu verwenden, da sich diese nicht gut verteilen lassen und keine gute Wiederholbarkeit gewährleisten. Für optimale Wiederholbarkeit empfehlen wir, stets dasselbe Probengewicht (± 0,1 g) zu verwenden.
Feuchtebestimmer
17. Kann ich den Feuchtegehalt von Kunststoffen bestimmen?
Ja. Aufgrund des sehr geringen Feuchtegehalts von Kunststoff empfiehlt METTLER TOLEDO ausschliesslich den HX204 Moisture Analyzer. Dieses Gerät bietet erstklassige Messleistung mit einer Ablesbarkeit von 0,1 mg und Funktionen wie Vorheizen und Verzögerung des Abschaltkriteriums, die für diese Art von Proben notwendig sind.
18. Wie messe ich den Feuchtegehalt in Lebensmitteln?
Die Feuchtebestimmung spielt eine entscheidende Rolle in allen Bereichen der Lebensmittelindustrie. Der Feuchtebestimmer ist ein ideales Instrument für die schnelle und zuverlässige Bestimmung des Feuchtegehalts in Lebensmitteln. METTLER TOLEDO hat eine umfassende Sammlung von validierten Messmethoden für über 100 verschiedene Lebensmittel zusammengestellt. Für jede Probe in der Sammlung bieten wir Angaben zur Probenvorbereitung, zur Vorgehensweise sowie zu den entsprechenden Methodenparametern, und zwar sowohl für den Trockenofen als auch für den Feuchtebestimmer.
Feuchtebestimmer
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19. Wie muss ich einen Feuchtebestimmer testen? Welche Teile muss ich testen?
Ein Feuchtebestimmer besteht aus einem Heizmodul und einer Waage. Beide Komponenten sollten einzeln und in Kombination mit den folgenden Werkzeugen für Routineprüfungen getestet werden:
- Heizmodul: Temperaturtest mit einem Temperaturkit
- Waage: Waagentest (Empfindlichkeit) mit einem Gewicht
- Kombinierter Test: Simulation einer echten Feuchtemessung mit der Feuchtebestimmer-Prüfsubstanz SmartCal
20. Was ist der Unterschied zwischen Testen und Justieren? Was ist Kalibrierung?
Testen bezeichnet die Bestimmung der Abweichung zwischen dem gemessenen und dem tatsächlichen Wert, ohne jegliche Änderungen vorzunehmen. Beim Justieren hingegen werden zuzüglich zu den Tests auch Änderungen (Korrekturmassnahmen) vorgenommen, um sicherzustellen, dass das Messgerät richtig misst. Kalibrieren wird oft synonym mit Testen oder Justieren verwendet, wobei jedoch unklar bleibt, welche Massnahme eigentlich gemeint ist. Um Missverständnisse zu vermeiden, unterscheiden wir daher genau zwischen Testen und Justieren. Im Falle des Feuchtebestimmer ist es beispielsweise wichtig, dass das Heizmodul regelmässig kalibriert (getestet) und justiert wird.
21. Wie oft sollte ich meinen Feuchtebestimmer testen?
Der Feuchtebestimmer sollte grundsätzlich bei der Installation, bei der Aufstellung an einem neuen Standort sowie in regelmässigen Abständen getestet werden. Die Testfrequenz richtet sich nach dem jeweiligen Prozessrisiko. Das Risiko hängt von verschiedenen Faktoren ab wie etwa von der Wichtigkeit des Prozesses, der Temperaturempfindlichkeit der Probe oder den Regulierungen, denen der Kunde unterliegt.
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