speedwave Mikrowellenaufschluss Sensortechnologie

speedwave Mikrowellenaufschluss: Die Erfolgsgeschichte eines Patents

Mit der Erfindung und Patentierung der kontaktlosen in-situ Temperaturmessung einer Probe im Probengefäß/Druckbehälter revolutionierte die Berghof Products + Instruments GmbH den Mikrowellenaufschluss.

Die Vorteile durch schnelle Aufheizraten von Mikrowellengeräten waren entscheidend dafür, dass seit Ende der 80er des letzten Jahrhunderts Mikrowellen nicht nur in der Küche zum Einsatz kamen, sondern auch vermehrt in Chemielaboren eingesetzt wurden. Jedoch war der Einsatz von Mikrowellen im Labor zuweilen problematisch. Das Erhitzen der Druckbehälter und deren Inhalt erfolgte unkontrolliert und ohne Überwachung der Reaktionsparameter. Somit war es auch nicht möglich, im Falle spontan induzierter exothermer Reaktionen den Mikrowellenaufschluss zu regulieren.

Mehrere Anbieter von Mikrowellenaufschlussgeräten arbeiteten damals daran, dieser Herausforderung Herr zu werden. Den entscheidenden Durchbruch erzielte dabei die Berghof Products + Instruments GmbH (damals noch Berghof Labor- und Automatisierungstechnik GmbH). Mit Dr. Rainer Krämer arbeitete ein Experimentalphysiker mit Erfahrung in der Infrarotspektroskopie bei Berghof. Er erkannte, dass sich ein Infrarotfenster in dem von Berghof für die Herstellung der Druckbehälter verwendeten PTFE für die direkte Messung der Probentemperatur heranziehen ließ. Basierend auf dieser Erkenntnis entwickelte er ein Messsystem, welches patentiert wurde und bis heute in den Berghof Mikrowellen Anwendung findet.

Das Messgerät wurde am 14.04.1994 als „Vorrichtung zur In-Situ Temperaturmessung einer Probe im Druckbehälter“ zum Patent angemeldet, die Erteilung des Patents DE 4412887C2 erfolgte am 29.10.1998. Diese Technologie ist noch heute unter dem Namen speedwave® DIRC (Direct Infrared Control) in den Berghof Mikrowellenaufschlusssystemen speedwave XPERT und speedwave ENTRY wiederzufinden.

Darüber hinaus entwickelte Dr. Rainer Krämer zwei weitere Sensortechnologien zur Messung des Gefäßinnendrucks und zur Messung der Gefäßoberflächentemperatur. Speedwave® OPC (Optical Pressure Control), die Technologie zur Erfassung des Gefäßinnendrucks, ist ebenfalls patentiert (DE 19710499A1). Revolutionär daran ist, dass die Druckmessung kein Referenzgefäß benötigt und, je nach Bedarf, auf alle Gefäße erweitert werden kann. Speedwave OTC (Optical Temperature Cut-Off), das Verfahren zur Messung der Gefäßoberflächentemperatur, ermöglicht die Programmierung einer Temperaturobergrenze. Dadurch lässt sich die Anwendersicherheit sowie die Lebensdauer der Gefäße erhöhen.

Die patentierte optische Sensortechnologie von Berghof erlaubt nicht nur eine berührungslose Druck- und Temperaturüberwachung in Echtzeit, sondern auch eine individuelle Überwachung aller Gefäße und deren Reaktionsparameter. Da die optischen Sensoren zu keiner Zeit mit den Proben in Berührung kommen, werden Kontaminationen ausgeschlossem. Des Weiteren ist die Handhabung äußerst anwenderfreundlich, da keine Kontrollgefäße zusätzlich verkabelt werden oder mit Temperatursonden ausgestattet werden müssen.

speedwave Mikrowellenaufschluss

Produkt

speedwave ENTRY Die Effiziente

Für Routineaufschlüsse bei bis zu 220° C und 75 bar.

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speedwave XPERT Die Professionelle.

Maximale Flexibilität für Aufschlüsse bei bis zu 260° C und 100 bar.

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Case Studies

Eurofins ist eine der größten Unternehmensgruppen im Bereich Auftragsanalytik. Die Sparte Agroscience setzt auf Berghof Mikrowellentechnologie.

Applikationsberichte

Applikation

Microwave Digestion of cannabis tea

Cannabistee wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of cannabis oil

Cannabisöl wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of animal feed

Tierfutter wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of dried fish

Getrockneter Fisch wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of chicken liver

Hähnchenleber wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of chicken liver with DAP-40 vessels

Hähnchenleber wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of cannabis tea with DAP-100 vessels

Cannabistee wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of PET pellets

PET-Granulat wird in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of textile

Stoffproben werden in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of Different Food Samples in the same Microwave Run

Lebensmittelproben werden in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of dispersion paint

Dispersionsfarbeproben werden in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of permanent magnets

Proben von Neodym Magneten werden in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of molybdenum oxide

Proben von Molybdänoxid werden in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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Microwave Digestion of glass

Glasproben werden in einer Säurelösung mit der Berghof speedwave XPERT aufgeschlossen.

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