Dienstleistungen in Labor und Analytik
Wir als HySON-Institut arbeiten nicht nur an industrienahen Forschungsprojekten, sondern stehen auch für eine große Bandbreite an Dienstleistungen in Labor und Analytik rund um Wasserstoff und klimaneutralen Energieträgern für Unternehmen, Institutionen und Kommunen zur Verfügung.
Zu den Kernkompetenzen unserer Labservices zählen:
- Quantitative & Qualitative Analytik
- Chemische Synthese
- Materialcharakterisierung
- Prozessoptimierung
- Qualitätskontrolle
- Forschungsunterstützung
Wir bieten zahlreiche Untersuchungsmethoden rund um Wasserstoff und darüber hinaus:
Wasserstoffpermeation, Wasserstoffbeladung, Bestimmung des Wasserstoffgehalts, Chromatographie, Spektroskopie, verschiedene physikalische und nasschemische Verfahren, individuelle Materialsynthesen, Metallographie und Mikroskopie.
Schauen Sie sich gerne unser Portfolio genauer an und nehmen Sie gleich Kontakt mit uns auf, um Ihr persönliches Anliegen mit uns zu besprechen:
Wasserstoff
Der Kern unserer Arbeit ist natürlich Wasserstoff. Wasserstoff ist nicht nur klimafreundlicher Energieträger, sondern auch zentraler Rohstoff in der Industrie für die Produktion verschiedener Chemikalien wie Methanol.
Die zunehmende Bedeutung von Wasserstoff in der Gesellschaft bringt mit sich, dass das Verhalten von Wasserstoff und der Einfluss auf unterschiedliche Materialien von großem Interesse ist. Deshalb ist auch die Analytik von Wasserstoff essenziell.
Egal ob Sie Wasserstoffversprödung in Ihrer Infrastruktur vorbeugen, die Wasserstoffdurchlässigkeit Ihrer Materialien testen oder die Wasserstoffqualität Ihrer Erzeugungsanlage prüfen möchten:
Wir bieten mit unseren HySON Labservices die entsprechenden Untersuchungen an!
Untersuchungsmethoden
- Anwendungsnahe Simulation durch Beladung mit Druckwasserstoff, da Werkstoffe in ihrer Anwendung oft Druckwasserstoff ausgesetzt sind
- Bei hohem Wasserstoffdruck auf Metalle kann der molekulare Wasserstoff an der Oberfläche der Materialien dissoziieren und aufgenommen werden
- Beladung kann zusätzlich bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden und so die Wasserstoffaufnahme zu verbessern, was für bestimmte Materialien erst zu einer geeigneten Beladungszeit führt
- Außerdem sind Untersuchungen des Wasserstoffinduzierten Quellverhaltens von Polymeren möglich
Am HySON-Institut stehen ein Hochdruckautoklav und zwei Laborautkolaven zur Verfügung.
- Hochdruckautoklav:
- Gasdruck bis 1000 bar (neben Wasserstoff sind z.B. auch Methan und Stickstoff möglich)
- Temperatur bis 200 °C
- Autoklavenvolumen: 12 l
- Binäre Gasgemische (keine explosiven Gemische)
- 2x Laborautoklave:
- bis 200 bar
- bis 300 °C
- Autoklavenvolumen 250 ml
- nasschemisches Verfahren, bei dem das zu beladene Material als Kathode gepolt wird, an der Kathode entsteht atomarer Wasserstoff, der durch Ad- und Absorptionsprozesse vom Material aufgenommen wird
- ein Rekombinationshemmer verhindert, dass sich atomarer Wasserstoff zu molekularen Wasserstoff verbindet und der Werkstoff Wasserstoff aufnehmen kann
- geeignet für Materialien, welche bei Raumtemperatur einen hohen Wasserstoffdiffusionskoeffizienten besitzen
- nicht geeignet für korrosionsempfindliche Materialien
- Mithilfe der Trägerheißgasextraktion kann der diffusible Wasserstoffgehalt von zuvor mit Wasserstoff beladenen anorganischen Proben präzise quantifiziert werden
- Wasserstoffgehalte von 0,01 ppm – 1000 ppm
- Gasdurchlässigkeitstester zur Bestimmung der Gaspermeation an dünnen Platten bzw. Folien
- Unterschiedliche Testgase möglich: H2, N2, O2, Helium, Argon, (Auf Anfrage: CH4)
- Proben müssen Vakuumfest sein
- Probendicke maximal 2 mm; Dünne Proben (insbesondere bei Metall) bevorzugt
- Proben müssen Querschnitt von 97 mm aufweisen oder zugeschnitten werden
- Testdruck von 1,5 bar
- Gastemperatur von 23 °C
- Angabe der Messergebnisse als GTR in , molar und in Barrer
- Gaschromatograph zur Analyse von gasförmigem Wasserstoff und Gasgemischen
- Identifikation und Quantifizierung von Verunreinigungen im Wasserstoff
- Analyse von Wasserstoffkonzentrationen in Gemischen von 1 ppm bis 100.000 ppm
Dienstleistungsübersicht Chemie
In unserem Chemielabor, welches nach der TRGS 526 für Laboratorien ausgestattet ist und betrieben wird, können wir vielfältige Analysen, Untersuchungen und Synthesen durchführen. Bitte kontaktieren Sie uns sehr gerne mit Ihrem Anliegen und wir besprechen und adressieren Ihre individuellen Bedürfnisse im Detail.
Gaschromatographie (GC)
- Analyse von gasförmigen Substanzen, sowohl qualitativ als auch quantitativ auf Inhaltsstoffe wie Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Methan und höhere Kohlenwasserstoffe im ppm-Bereich.
- Durch die Verwendung von spezifischen Detektoren (WLD und FID) können die Anforderungen an spezifische Analyten gezielt adressiert werden.
- Zur Qualitätskontrolle von Produkten und Untersuchung der Reinheit sowie der Zusammensetzung
- Probenahme individuell anpassbar (z.B. mit TO-Can, Tedlar Bag, Gasmaus, gasdichte Spritzen)
Säulenchromatographie
- Auftrennung und Aufreinigung von Gemischen und Syntheseprodukten
Dünnschichtchromatographie
- Rf-Wert-Bestimmung
- Identifikation von Gemischen
Fourier-Transformation-Infrarotspektroskopie (FTIR)
- Analyse von Feststoffen und Flüssigkeiten anhand charakteristischer funktioneller Gruppen mithilfe eines ATR-Moduls.
- Datenbankabgleich zur Identifikation von Substanzen.
- Zur Qualitätskontrolle von Produkten oder Identifikation von z.B. Kunststoffen
UV/Vis-Spektroskopie (UV/Vis)
- Photometrische Bestimmung von Flüssigkeiten
- Konzentrationsbestimmungen, z.B. von Abwasser (CSB), Metallionen
Klassische Nasschemische Verfahren sind auch ohne moderne Geräte immer noch exzellent geeignet, um schnell und unkompliziert analytische Ergebnisse zu erhalten. So können wir Säure-Base-Titrationen und Komplexometrie durchführen, um Konzentrationen zu bestimmen.
Die Iodzahl ist ein charakteristischer Qualitätsfaktor für Aktivkohle und Carbon Black, womit wir die Absorptionsfähigkeit des Produkts mittels Titration bestimmen können.
Mit Hilfe von einfachen physikalischen Messmethoden können wir den pH-Wert und die Leitfähigkeit bestimmen.
Durch unser umfangreich ausgestattetes Chemielabor ist es uns möglich Stoffe durch Destillation und Trocknung im Hochvakuum aufzureinigen.
Weiterhin können wir Stoffe auf Ihre Reinheit durch Veraschung bei hohen Temperaturen untersuchen und damit den anorganischen Anteil als Qualitätsparameter bestimmen.
Die Zentrifuge in unserem Chemielabor hilft bei der Abtrennung von Festkörpern aus einem flüssigen Gemisch.
Zusätzlich können wir in unserem Chemielabor Synthesen unterschiedlicher Art durchführen. Aufgrund der umfangreichen Ausstattung lassen sich beispielsweise auch Synthesen unter Inertgasatmosphäre durchführen, womit komplexe und empfindliche Produkte hergestellt werden können, die die Grundlage und das Potential für Anwendungen jeglicher Richtung bieten.
Kontaktieren Sie uns gerne mit Ihrem ganz individuellen Anliegen.
Dienstleistungsübersicht Mikroskopie
Wir bieten auch im Bereich der Mikroskopie und Metallographie ein breites Spektrum an Leistungen an. Kommen Sie gerne mit Ihrem individuellen Anliegen auf uns zu.
Mit unserem Zoom-Mikroskop können wir größere Bauteile (max. 3 kg, 15 cm Höhe) und unregelmäßige Oberflächen, wie etwa Bruchstellen mikroskopisch untersuchen und Rückschlüsse auf Bearbeitung und Belastung ziehen. Wir haben z.B. bereits beschädigte Klebeverbindungen betrachtet.
Dünne Beschichtungen und Filme (min. 2 µm; Maximaldicke abhängig vom Detailgrad, z.B. 4,5 mm bei 100x) können von uns analysiert werden. Mittels Laserscanning ist eine exakte Schichtdickenbestimmung und Grenzflächenanalyse möglich.
Die Oberfläche von Proben kann dreidimensional aufgenommen werden. Dadurch wird eine detaillierte Vermessung von Oberflächenstrukturen erreicht.
Lichtmikroskopische Oberflächenanalysen bieten eine detaillierte Untersuchung und Charakterisierung von Materialoberflächen, einschließlich der Identifikation von Mikrostrukturen, Defekten und Oberflächentexturen.
Schliffbildanalysen ermöglichen die Untersuchung und Charakterisierung der inneren Mikrostruktur von Werkstoffen durch präparierte Querschnitte, um Phasenverteilung, Kornstruktur und Defekte zu identifizieren.
Dabei können wir die Zusammensetzung des Materials bestimmen: Wir können für Sie Korn- und Phasenverteilungen aufnehmen und bewerten sowie Partikelgrößen und Verteilungen bestimmen, um wesentliche Informationen über Materialeigenschaften und -verhalten zu gewinnen.
Voraussichtlich ab 2027 verfügbar
Dienstleistungsübersicht Werkstoffuntersuchungen
Hier finden Sie unsere Dienstleistungen im Bereich der Werkstoffuntersuchungen
Der Rohrofen Carbolite Gero TS 12/16/300 ist zur Wärmebehandlung von Materialien bis zu einer Temperatur von 1200 °C einsetzbar, wobei Temperatur-Zeit-Folgen gezielt einstellbar sind. Die Besonderheit des Ofens ist, dass die Wärmebehandlung unter Schutzgasen wie Argon und Stickstoff oder in reduzierenden Gasen wie Wasserstoff stattfindet. Dadurch bietet sich ein weites Einsatzspektrum für die Probenbehandlung von Proben bis 50 mm im Durchmesser und einer Länge von 300 mm. Auch eine nachgeschaltete Gasanalyse von Stickoxiden, O2, H2 und NH3 ist möglich. Anwendungsbeispiele sind folgende:
- Verringerung der inneren Spannungen von Metallen
- Reduktion von Metalloxiden
- Hochtemperatur-Oxidationsprüfungen an Legierungen und Beschichtungen
- Pyrolyse von Kunststoffen, Biomasse, Harzen
- Wärmebehandlung von Silberringen
- Aushärten von Sol-Gel-Schichten
- Standardmessungen der Elektrochemie wie Voltametrie, Potentiometrie
- Vorgänge an Elektroden für Elektrolysesysteme, Brennstoffzellen und Batterien
- Potentiostat/Galvanostat mit einer Ausgangsspannung von 20 V und einem Maximalstrom von 400mA
- Optionaler Booster zur Erhöhung des Maximalstrom auf 10 A
- elektrochemische Impedanzspektroskopie im Frequenzbereich von 10 µHz bis 1 MHz
- Temperierbare Dreielektrodenmesszelle mit Platin-Gegenelektrode und Ag/AgCl-Referenzelektrode
- Präsizionstrennmaschine
- Schleif- und Poliergerät (halbautomatisch)
Voraussichtlich ab 2027 verfügbar:
- Zeitstandprüfmaschine (Zeitstandversuche, Rissfortschritt, -aufweitung, Versuche mit stufenloser Einstellung von Kraft und Temperatur, Relaxationsversuche, Zug-, Druck-, Biegeversuche)
- Bestimmung der Wasserstoffversprödung: Werkstoffprüfung unter Druckwasserstoff - Hohlprobentechnik
Elisabeth Preuße
