Giới thiệu về nhiệt lượng kế đẳng nhiệt TAM Air của TA Instruments cùng với một số ứng dụng tiêu biểu trong ngành vật liệu xây dựng.

TAM Air của TA Instruments là nhiệt lượng kế đẳng nhiệt với các tính năng mạnh nhất phục vụ trong ngành vật liệu xây dựng: độ nhạy đến từng microwatt (µW), độ ổn định của nhiệt độ cũng như đường nền, cùng với khả năng thay đổi linh hoạt giữa cấu hình 3-kênh và 8-kênh (đo nhiều mẫu cùng lúc).

Các tính năng của TAM Air cấu hình mới nhất bao gồm:

- Khoảng nhiệt độ làm việc: 5°C-90°C

- Bộ ổn nhiệt giúp đảm bảo nhiệt độ ổn định trong phạm vi ±0.001 °C

- Giảm thiểu độ trôi của đường nền kể cả với những thí nghiệm kéo dài hàng tuần

- Cải thiện thiết kế mạch điện để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu

- Tuân thủ Chỉ thị về hạn chế các chất nguy hiểm (RoHS) của EU

- Người dùng có thể dễ dàng tháo lắp hoán đổi 2 khối nhiệt lượng kế tương ứng với cấu hình 8-kênh và cấu hình 3 kênh. Cấu hình 8-kênh dùng các loại ống ampoule thể tích 20mL, cấu hình 3-kênh dùng các loại ống ampoule thể tích 125 mL.

- Thiết kế tất cả các kênh đều có 2 buồng (1 buồng mẫu và 1 buồng đối chiếu), giúp giảm tín hiệu nhiễu của đường nền, đồng thời loại bỏ tín hiệu nhiễu do biến động nhiệt dù là nhỏ nhất.

- Thu dữ liệu liên tục theo thời gian thực

- Có thể kết nối với tối đa 8 thẻ I/O bên ngoài

- Tương thích được với các loại ống đựng mẫu (ampoule) khác nhau

- Vận hành với phần mềm TAM IV Lab Assistant.

Một số ứng dụng điển hình của TAM Air

Xác định thời gian đông kết của xi măng được trộn với phụ gia

Thông thường, nếu chỉ kiểm tra các lô xi măng khác nhau mà không trộn với phụ gia sẽ thấy rất ít sai lệch về thời gian đông kết giữa các lô. Trong khi đó, các lô xi măng đó nếu được trộn với cùng một loại phụ gia lại cho thấy có sự khác biệt lớn về thời gian đông kết.

Phát hiện tạp chất thông qua “hồ sơ nhiệt” (Thermal Profile) của xi măng

Khi trộn vữa xi măng với hỗn hợp tạp chất (đất trộn với mạt cưa), ta có thể thấy càng nhiều tạp chất thì thì nhiệt lượng tỏa ra càng giảm dần.

Tối ưu hàm lượng Sulfat trong xi măng

TAM Air còn có thể được sử dụng để phân tích tác động của thành phần SO₃ trong xi măng Portland lên thời gian cạn kiệt sulfat. Đỉnh cạn kiệt Sulfat diễn ra sau đỉnh Silicat. Qua đó có thể xác định được hàm lượng SO₃ tối ưu trong xi măng Portland là 2.5%.

Phân tích sự hydrat hóa xi măng

Trong thí nghiệm này, 2g bột Calcium Sulfate Hemihydrate (CaSO₄.1/2H₂O) được hydrat hóa với nước cất khử ion (đường màu xanh) hoặc 5% NaCl (đường màu đỏ). Kết quả cho thấy sử dụng dung dịch NaCl đã giảm được phân nửa thời gian cần thiết để hoàn tất quá trình hydrat hóa trong khi không làm thay đổi giai đoạn phản ứng đầu tiên của quá trình hydrat hóa.

Đặc điểm ưu việt của TAM Air là đường nền được giữ ổn định với độ trôi tối thiểu trong thời gian thực hiện thí nghiệm. Điều này đặc biệt quan trọng trong ngành vật liệu xây dựng khi thời gian thực hiện các thí nghiệm liên quan đến xi măng hay bê tông có thể kéo dài tới hàng tuần liền. Do đó, cấu hình 8-kênh tiêu chuẩn của TAM Air là được coi là chuẩn mực trong R&D cũng như QC của ngành công nghiệp xi măng và bê tông, đáp ứng các tiêu chuẩn ASTM C1702, C1679 và EN 196-11. Ngoài ra, với cấu hình 3-kênh thích hợp với các mẫu thể tích lớn, TAM Air còn được sử dụng trong một số ứng dụng về thực phẩm, môi trường… Chính nhờ đặc điểm ưu việt này của TAM Air mà các nhà khoa học hàng đầu trên thế giới đều tin dùng.

Các bạn có thể tham khảo thêm bài viết về 1 ứng dụng của TAM Air được sử dụng trong nghiên cứu về phản ứng hydrat hóa vật liệu xi măng được đăng trên tạp chí Nature Communications danh giá:

http://www.thanglonginst.com/ung-dung-nhiet-luong-ke-dang-nhiet-tam-air-cua-ta-instruments-trong-nghien-cuu-duoc-dang-tren-tap-chi-nature-communications

Bảng tổng kết thông số kỹ thuật của TAM Air: