Gas mixers MCQ per TGA/DSC: controllo dell’atmosfera e riproducibilità delle blank curve

Nelle applicazioni avanzate di analisi termogravimetrica (TGA) e calorimetria differenziale a scansione (DSC), la qualità del dato sperimentale può non dipendere più soltanto dallo strumento di misura. Anche il controllo dell’atmosfera in cui l’esperimento viene eseguito può avere un suo ruolo.

In particolare, la riproducibilità della blank curve rappresenta un elemento critico per l’affidabilità delle misure differenziali. Anche variazioni minime nella composizione del gas possono introdurre drift di baseline o differenze sistematiche che rendono difficile confrontare risultati acquisiti in momenti diversi o in condizioni nominalmente identiche.

È in questo contesto che l’utilizzo di gas mixers dedicati, come quelli sviluppati da MCQ Instruments, assume un ruolo metodologico oltre che strumentale.

Il ruolo della blank curve in TGA e DSC

La blank curve rappresenta il riferimento su cui si basa l’interpretazione quantitativa dei dati TGA/DSC. In applicazioni sensibili – ad esempio su polimeri, materiali compositi o materiali funzionali – la stabilità della baseline è essenziale per distinguere fenomeni reali del campione da artefatti sperimentali.

Dalla nota applicativa MCQ si evidenzia come la variabilità dell’atmosfera sia una delle cause più frequenti di scarsa riproducibilità della blank curve, soprattutto quando si lavora con gas reattivi o con miscele specifiche di gas.

In questi casi, il problema non è immediatamente visibile: emerge nel tempo, quando si cercano confronti quantitativi affidabili o quando si ripetono esperimenti apparentemente identici con risultati leggermente diversi.

Limiti delle miscele premiscelate: un problema spesso sottovalutato

Per esigenze di ricerca, alcuni laboratori utilizzano bombole con gas premiscelati. Questa soluzione può risultare efficace per applicazioni in cui nessuna flessibilità sia richiesta.
Quando invece per esigenze di vario tipo (es. ricerca, campione, spazi e sicurezza in laboratorio) si voglia decidere di usare diverse formulazioni, specialmente con poco spazio a disposizione, la soluzione migliore è un miscelatore di gas specifico per ricerca, come i miscelatori MCQ.

Difficoltà nelle misure TGA/DSC usando bombole premiscelate:

• le miscele premiscelate possono presentare variazioni di composizione tra lotti diversi
• anche differenze molto contenute possono riflettersi sulla blank curve
• il confronto diretto tra misure diventa più complesso

In TGA/DSC, dove si lavora spesso per differenza, queste variazioni possono compromettere, almeno in parte, la qualità dell’informazione estratta, soprattutto in studi comparativi o di lungo periodo.

Miscelazione da gas puri: un cambio di paradigma sperimentale

L’approccio proposto da MCQ si basa sulla miscelazione a partire da gas puri, consentendo di impostare la concentrazione desiderata in modo controllato e ripetibile.

Questo approccio non mira semplicemente a “creare una miscela”, ma a:

ridurre la variabilità intrinseca delle forniture premix

migliorare la coerenza delle condizioni sperimentali

rendere più affidabile la riproduzione della blank curve

Dal punto di vista metodologico, il gas mixer diventa così parte integrante del setup TGA/DSC, contribuendo direttamente alla qualità del dato e non solo alla gestione dei gas.

Gas mixers MCQ: controllo e continuità operativa

I gas mixers MCQ permettono di lavorare con più ingressi gas e di impostare la concentrazione desiderata con elevata ripetibilità. Le specifiche dichiarate includono precisione dell’ordine dell’1% del set point, elevata ripetibilità (0,1%) e tempi di risposta compatibili con le esigenze delle analisi termiche, sia per l’accuratezza che per la sicurezza (millisecondi, non decine di secondi).

Il valore principale risiede nella continuità operativa: una volta definita la miscela, il sistema consente di riprodurla nel tempo senza dover dipendere da forniture dedicate o da regolazioni manuali ripetute, oltre all’incredibile semplicità di utilizzo.

Quando il beneficio scientifico incontra quello operativo

Una volta affrontato il tema della riproducibilità sperimentale, emergono in modo naturale anche benefici pratici.

La possibilità di lavorare a partire da gas puri consente infatti di:

• ridurre il numero di bombole premiscelate da gestire
• semplificare la logistica e lo stoccaggio
• diminuire la complessità associata alla pianificazione degli esperimenti

In laboratori dove il tempo è una risorsa critica, questo si traduce spesso in meno attività accessorie (programmazione, riconfigurazioni, verifiche) e più continuità nel lavoro sperimentale.

Applicazioni tipiche in TGA e DSC

L’utilizzo di gas mixers MCQ è particolarmente rilevante in applicazioni TGA/DSC come:

• studi di stabilità termica e ossidazione di polimeri
• analisi di materiali compositi e funzionali
• esperimenti sensibili alla composizione dell’atmosfera

La possibilità di controllare e riprodurre l’atmosfera contribuisce a rendere i risultati più affidabili e confrontabili.

Un riferimento per il mercato italiano

Nel contesto italiano, Quantum Design Italy rappresenta un punto di riferimento per l’accesso alle soluzioni MCQ, supportando i ricercatori nella valutazione delle configurazioni più adatte alle proprie esigenze applicative e strumentali.

Conclusione

Nelle applicazioni TGA e DSC più avanzate, il controllo dell’atmosfera non è più un aspetto secondario. La riproducibilità della blank curve è un fattore chiave per la qualità del dato sperimentale.

L’adozione di gas mixers progettati specificamente per queste applicazioni consente di affrontare il problema alla radice, migliorando la coerenza delle condizioni sperimentali e, allo stesso tempo, semplificando la gestione operativa del laboratorio.

Per approfondire le soluzioni di miscelazione di gas regolabili e automatizzate per applicazioni TGA e DSC, è possibile consultare la pagina prodotto dedicata o contattare il team Quantum Design Italy.