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Muffelofen Veraschen in Minuten statt Stunden

Redakteur: Christian Lüttmann

Proben bei Hochtemperaturen veraschen ist ein verbreiteter, aber aufwändiger Prozess in Laboren. Mit dem Muffelofen von CEM soll dieser Vorbereitungsschritt deutlich schneller gelingen.

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Der Phoenix Black von CEM soll Veraschen in weniger als einer Stunde ermöglichen.
Der Phoenix Black von CEM soll Veraschen in weniger als einer Stunde ermöglichen.
(Bild: CEM)

Unter Veraschungen in einem Muffelofen versteht man die thermische Zersetzung kohlenwasserstoffhaltiger Produkte, wobei die anorganischen Bestandteile zurückbleiben. So werden konventionelle Muffelöfen schon seit langer Zeit für die verschiedensten Veraschungen eingesetzt. Dabei wird eine Probe in einen Tiegel eingewogen, welcher vorher getrocknet bzw. ausgeglüht und tariert wurde. Anschließend wird das Probengut in einen konventionell mit Starkstrom beheizten Muffelofen gegeben, wo es i. d. R. etliche Stunden bis zur Gewichtskonstanz verbleibt. Danach wird der Tiegel aus dem Ofen entnommen und zum Abkühlen für gut eine Stunde in einen Exsikkator gegeben, ehe eine Rückwiegung erfolgen kann.

Dieser relativ einfache Prozess ist äußerst kosten-, arbeits- und zeitintensiv, welches v. a. in der Produktions- und Qualitätskontrolle ein großes Problem darstellt und ein schnelles Zugreifen in laufende Produktionen verhindert. Daraus entstehen gelegentlich minderwertige Güter außerhalb der vorgegeben Spezifikation und durch die geminderte Produktqualität verringern sich auch die Erlöse des Herstellers.

Vielfältige Einsatzgebiete

Neben der laufenden Produktion ist eine schnelle Aschegehaltsbestimmung auch bei Eingangskontrolle von Rohstoffen sowie in der Forschung und Entwicklung von großer Bedeutung. Abhilfe schaffen hier die High-Tech-Muffelofensysteme von CEM: Das Phönix Black sowie das Phönix Black SAS. Die Einsatzgebiete dieser Systeme sind:

  • Trockenveraschung von Kunststoffen, Ölen, Lebensmitteln, Tierfutter, Getreidegütern, etc.
  • Bestimmung des Glühverlustes bzw. des Glührückstandes
  • Strukturbestimmung von Füllgütern
  • Schmelzen und Schmelzaufschlüsse z. B. für die Elementaranalyse
  • Trocknen, Glühen und Wärmebehandlungen
  • Bestimmung der Sulfataschen gem. Pharm. Eu. und DAB

Die Vorteile dieser Technik sind eine drastische Zeitreduktion und ein „sauberes“ Arbeiten, heißt es in einer Pressemeldung. Das eingebaute Abluftsystem entfernt Rauch und Dämpfe selbstständig. Was mit der konventionellen Technik früher Stunden benötigte, wird mit der Phönix-Technik laut CEM nun in Minuten erreicht.

Zeitersparnis in drei Schritten

Der Hersteller führt folgende drei Zeitvorteile an:

  • 1. Die lästige, dreckige und zeitaufwändige Vorveraschung entfällt. Die Probe wird direkt in den Phönix Black Ofen gegeben.
  • 2. Die Veraschungszeit verkürzt sich von Stunden auf Minuten. Mit dem Phönix Black werden die Proben typischerweise in 10 bis 20 Minuten verascht.
  • 3. Das Abkühlen der Porzellantiegel in Exsikkator entfällt. Ein besonderer Clou ist das sekundenschnelle Abkühlen der CEM Tiegel. Nach der Entnahme aus dem Ofen kühlen die Tiegel in wenigen Sekunden ab und können somit unmittelbar auf der Waage zurück gewogen werden.

Spezialausführung für Pharmabranche

Für die Anwendungen in der Pharmabranche wurde das Phönix Black weiterentwickelt zum automatischen Sulfat-Veraschungsgerät Phönix Black SAS: Die Sulfatasche-Bestimmung gemäß Deutschem Arzneimittelbuch (DAB) ist bedingt durch die einzelnen Arbeitsschritte ein langwieriger Prozess (dauert etwa einen Tag) und zudem für den Anwender äußerst unangenehm. Das Probengut (meist pharmazeutische Proben oder Rohstoffe) wird dabei in einem Porzellan- oder Platintiegel mit Schwefelsäure versetzt, vorsichtig erhitzt und vorverascht. Anschließend wird im Muffelofen bei ca. 800 °C verascht. Neben den aufwändigen Arbeitsschritten ist das Handling mit der abrauchenden Schwefelsäure umständlich und gesundheitsbeeinträchtigend.

CEM hat mit dem Phönix Black SAS ein automatisiertes Sulfat-Veraschungssystem entwickelt. Neben einer drastischen Zeitverkürzung sorgen ein Absaug- und Neutralisationssystem für komfortableres Arbeiten, heißt es in einer Pressemeldung. Die komplette Veraschung inklusive Vorveraschung wird im Phönix Black SAS durchgeführt. Aus dem Veraschungseinsatz führt ein Quarzrohr zu einer Abscheide- und Neutralisationseinrichtung. Die Rauchgase werden dabei mittels einer Pumpe abgesaugt und dann neutralisiert. Die Veraschungsdauer verkürzt sich deutlich auf ca. 90 Minuten, außerdem können mehrere Proben gleichzeitig verascht werden.

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