Analytische chemie

Imo-imomec ondersteunt, naast het fundamenteel en strategisch basisonderzoek, ook bedrijven en organisaties die inzetten op innovatie. Onze experten richten zich op de analyse van de chemische samenstelling & microscopische structuur van materialen, de functionele eigenschappen van materialen (bv. thermisch, reologisch, elektronisch) en verpakkingstoepassingen. Elk labo binnen imo-imomec is uitgerust met state-of-the-art infrastructuur die analyses op maat van uw bedrijf mogelijk maken.

Algemeen Beeld Imo 10 8 2021 (1) Algemeen Beeld Imo 10 8 2021 (1)

Maak kennis met ACC

De expertisegroep Analytische & Circulaire Chemie (ACC) behoort tot de onderzoeksgroep Materiaalchemie (MATCHEM) en heeft gedurende meer dan 40 jaar expertise opgebouwd op het gebied van chemische analyse. ACC speelt een prominente rol voor de onderzoekers binnen imo-imomec in de materiaaltechnologie en chemische karakterisering van nieuwe materiaalsystemen. Daarnaast voert ACC dagelijks toegepast en contractonderzoek uit in samenwerking met de industrie.

Typische activiteiten zijn de ontwikkeling en toepassing van geschikte analytische strategieën voor kwaliteitscontrole, reverse engineering, productontwikkeling en valorisatie van afval-/bijproductstromen. Het ontdekken van de onderliggende chemische structuur-eigenschap relaties speelt hierbij een centrale rol. Binnen ACC kun je rekenen op de inzet van een breed scala aan complementaire analysetechnieken op basis van thermische analyse, reologie, chromatografie en diverse vormen van spectroscopie. De analyses worden altijd uitgevoerd door een vast team van ervaren onderzoekers en deskundige laboranten.

ACC heeft tenslotte ook een sterke expertise ontwikkeld in circulaire en groene processen, waaronder het monitoren van pyrolyse, adsorptie en extractie- en uitloging processen.

IMO Shoot 2021 04

Stabiliteit

Om de stabiliteit van materialen na blootstelling aan veranderende omstandigheden te garanderen, kunnen we de thermische, mechanische of colloïdale stabiliteit van materialen analyseren. Thermische stabiliteit omvat alle metingen die ontworpen zijn om de respons van een materiaal onder veranderende temperatuursomstandigheden te controleren. Dit betreft de meting van gewichtsverlies door verdamping van vluchtige componenten, de analyse van faseovergangen en van thermische ontbindingsprocessen.

Ons labo beschikt over verschillende toestellen die de warmtehuishouding, het gewicht en de vrijkomende gassen analyseren in functie van een nauwgezet gecontroleerde temperatuur. De testen voeren we uit onder verschillende omgevingsomstandigheden (bv. onder inerte of reactieve atmosfeer) om het degradatieproces te bepalen. Daarnaast kunnen we ook mechanische eigenschappen zoals het visco-elastisch gedrag controleren. Tot slot beschikken we over de knowhow en labo-apparatuur om de stabiliteit van dispersies te beoordelen op basis van deeltjesgrootteverdelingen en oppervlaktelading.

Toepassing

Imo-imomec heeft een aanzienlijke expertise in het bestuderen van degradatie fenomenen en hun effect op de structuur en eigenschappen van materialen. Dit stelt ons in staat om vervolganalyses uit te voeren voor een breed scala aan toepassingsdomeinen:

  • Stabiliteit van fasemorfologie op nanometerschaal van (farmaceutische) formuleringen als functie van opslagomstandigheden
  • Karakterisering van elastisch en viskeus gedrag als functie van temperatuur, uitrekken, reksnelheid en expansie
  • Bepaling van vochtgehalte, vluchtige organische stoffen, verweking, glastransitietemperatuur, smelten en kristallisatie
  • Studie van evoluties in deeltjesgrootte en specifiek oppervlak, zowel op nanometerschaal als op micrometerschaal
  • Analyse van (thermische) stabiliteit als functie van tijd, omgeving, cross-linking, moleculair gewicht en additieven
  • Simulatie van verbrandings- en pyrolyseprocessen
  • ...

Specimen

Een breed scala aan materialen kan een stabiliteitsanalyse ondergaan. De vereisten voor stalen hangen af van het type stabiliteitsonderzoek en de analysetechnieken.

Typische voorbeelden van preparaten voor colloïdaal stabiliteitsonderzoek zijn:

  • Dispersies van bijvoorbeeld oxiden, klei en koolstofdeeltjes
  • Poeders die gedispergeerd kunnen worden
  • ...

Typische voorbeelden van preparaten voor thermogravimetrische analyses zijn:

  • Polymeren
  • Vulstoffen
  • Biomassa
  • ...

Typische voorbeelden van preparaten voor het testen van de mechanische stabiliteit zijn:

  • Polymeerstaafjes
  • Inkten
  • Oliën
  • ...

Onze uitrusting

Binnen de stabiliteitsstudie kan imo-imomec een beroep doen op verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen. Hieronder vindt u een overzicht.

  • NMR spectroscopie en relaxometrie
  • Zeta-potentiaal
  • TG-FTIR
  • TG-MS
  • DMA
  • TMA
  • DSC
  • TGA
  • DLS
  • BET
IMO Shoot 2021 02

Coatings

Oppervlakken, films en coatings kunnen we visualiseren om hun uniformiteit, morfologie, optische transparantie, reflectie en hechtingseigenschappen te verklaren. In ons labo bestuderen we ook verontreinigingen en imperfecties in allerlei functionele lagen.

We bieden daarnaast ook 2D-scantechnieken aan, waaronder de koppeling van optische microscopie met infrarood- en Ramanspectroscopie. Hierdoor worden lokale verschillen in moleculaire samenstelling (op micrometerschaal) zichtbaar gemaakt. Tenslotte hebben we labo-infrastructuur om zelf coatings aan te brengen op labschaal.

Toepassing

Imo-imomec heeft aanzienlijke expertise in het analyseren van coatings. Dit stelt ons in staat om vervolganalyses uit te voeren voor een breed scala aan toepassingsgebieden:

  • Moleculaire identificatie van verkleuringen, oneffenheden en imperfecties en andere defecten in coatings
  • Evaluatie van bevochtiging, wetting en oppervlakte-energie door contacthoekmetingen
  • Meting van de eigenschappen van UV-reflecterende of absorberende coatings
  • Identificatie van pigmenten en additieven

Specimen

Binnen het coatingonderzoek onderzoeken we coatings op micrometerschaal. Typische voorbeelden van monsters voor dit coatingonderzoek zijn:

  • Dunne-film zonnecellen
  • anti-corrosie coatings
  • Waterafstotende coatings
  • Krasbestendige coatings
  • ...

Onze uitrusting

Binnen het coatingonderzoek maken we gebruik van verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen:

  • UV-VIS spectroscopie (transmissie, absorptie en reflectie)
  • Optische microscopie met polarisatoren
  • FTIR- en Raman spectroscopie
  • Cross-sectional adhesion tester
  • Contacthoekmeter

IMO Shoot 2021 44

Chemische samenstelling

Materiaalsamenstelling identificeren we met behulp van een breed scala aan analysetechnieken. Zowel elementaire als moleculaire samenstelling van complexe mengsels evalueren we kwalitatief en kwantitatief (tot ppb-niveau).

In de loop der jaren hebben we binnen imo-imomec een sterke expertise opgebouwd in de bepaling van metaal(ionen) in allerlei materialen. Dit gebeurt meestal in combinatie met speciaal ontworpen ontsluitingsmethoden met behulp van microgolven, sterke zuren en fluxen. Bovendien zorgt onze topexpertise in NMR-spectroscopie ervoor dat we de samenstelling van bijna elk organisch materiaal kunnen ontcijferen in onze labo's.

Toepassing

Imo-imomec heeft expertise in het identificeren van chemische verbindingen. Dit stelt ons in staat om de volgende analyses uit te voeren voor een breed scala aan toepassingsgebieden:

  • Verificatie van de moleculaire structuur van een gesynthetiseerde verbinding
  • Bepaling van onzuiverheden en restwater in solvent-mengsels
  • Bepaling van de hoeveelheid edelmetaal op katalysatordeeltjes
  • Niet-destructieve bepaling van het type roestvrij staal
  • Identificatie van vulstoffen en additieven
  • Bepalen van het eiwitgehalte van voedingsmiddelen
  • Analyse van farmaceutische componenten
  • Kwantificering van schadelijke stoffen in proceswater

Specimen

Inzicht in de moleculaire of elementaire samenstelling is een belangrijk onderdeel van de puzzel bij het beantwoorden van veel onderzoeksvragen. Typische voorbeelden van preparaten met een chemische samenstelling zijn:

  • Farmaceutische bestanddelen
  • Gesynthetiseerde verbindingen
  • Katalysatordeeltjes
  • Voedingsmiddelen
  • Mengsels van oplosmiddelen
  • (Roestvrij) staal
  • Harsen, lijmen, afdichtingsmaterialen,

Onze uitrusting

Voor chemische samenstellingen kan je bij imo-imomec rekenen op verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen:

  • CHN Dumas-elementenanalyse
  • NMR spectroscopie
  • Kjeldahl stikstof
  • Karl-Fischer
  • ICP-OES
  • GC-MS
  • AAS
  • XRF

IMO Shoot 2021 29

Milieu analyse

De analyse van spoor-hoeveelheden van schadelijke componenten door ongewenste uitloging, vervluchtiging of ontbinding staat vaak centraal in onderzoeken die gericht zijn op het behalen van milieunormen of het inschatten van langetermijneffecten van producten in een consument-omgeving.

Onze labo's zijn uitgerust met apparatuur om de aanwezigheid en het mogelijk vrijkomen van zowel sterk gereguleerde anorganische componenten (bijvoorbeeld zware metalen of metallische nanodeeltjes) als organische componenten (bijvoorbeeld PCB's, PAK's, VOC's, NIAS en geperfluoreerde verbindingen) te analyseren. We kunnen zowel screenings als doelanalyses uitvoeren waarbij kwantificering in zeer complexe omgevingen geen probleem is.

Toepassing

We kunnen aanwezige en vrijkomende (an)organische componenten analyseren. Dit stelt ons in staat om vervolganalyses uit te voeren voor een breed scala aan toepassingsgebieden:

  • Aanwezigheid van zware metalen (in specifieke oxidatietoestanden), halogenen en nitraten in bodem- en watermonsters
  • Beoordeling van de uitloging van restkatalysatoren in een kunststof voor farmaceutische toepassingen
  • Desorptie van schadelijke componenten uit polymeren, harsen, lijmen en afdichtingsmiddelen
  • Analyse van (antibacteriële) nanodeeltjes op specifieke oppervlakken
  • Vrijkomen van giftige gassen na verbrandings- en pyrolyseprocessen
  • Analyse van hormoonverstorende stoffen in afvalwater
  • ...

Specimen

Chemische milieuanalyses voeren we uit op monsters die rechtstreeks uit het milieu zijn verzameld of op derivaten van materialen die schadelijke componenten kunnen bevatten. Typische voorbeelden van monsters voor dit onderzoek zijn:

  • Luchtmonsters en emissies
  • (Afval)watermonsters
  • Polymeer extracten
  • Bodemmonsters
  • ...

Onze uitrusting

Voor milieuanalyses kan imo-imomec rekenen op verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen:

  • (Thermische desorptie)-GC-MS
  • Single particle ICP MS
  • Ionenchromatografie
  • (Pyrolyse)-GC-MS
  • LC-MS
  • HPLC

IMO Shoot 2021 33

Polymeer karakterisering

De labo's van imo-imomec zijn zeer goed uitgerust om alle klassen polymeren en kunststoffen te karakteriseren. Identificatie van polymeren, samenstelling en regioregulariteit van copolymeren, onderzoek naar uitharding, verwerkbaarheid en biologische afbraak kunnen we opvolgen dankzij een breed scala aan spectroscopische en thermische technieken.

Daarnaast kunnen we vulstoffen en additieven zoals weekmakers, antioxidanten, procesverbeteraars en lichtstabilisatoren ook ondubbelzinnig bepalen. Verder kunnen we ook complexere structuren analyseren, bijvoorbeeld meerlaagse films en composieten. Tenslotte beschikken we over labo-infrastructuur die de analyse van extrusies op labschaal mogelijk maakt.

Toepassing

Imo-imomec heeft een aanzienlijke expertise in de karakterisering van polymeren. Dit stelt ons in staat om vervolganalyses uit te voeren voor een breed scala aan toepassingsgebieden:

  • Follow-up van de functionele groepen en moleculaire gewichtsverdeling tijdens een UV-degradatiestudie
  • Bepaling van de relatieve hoeveelheden van de samenstellende monomeren in een copolymeer
  • Onderzoek van de thermische geschiedenis na compounding van een kunststof
  • Bepalen van de identiteit en hoeveelheid van vulstoffen in een composiet
  • Reverse engineering van gebruikte additieven en vlamvertragers
  • Bepaling van regio- en stereoregulariteit van polymeren
  • ...

Specimen

Chemische karakterisering van polymeren kunnen we uitvoeren op alle soorten kunststof consumptiegoederen, met als doel de structuur-eigenschaprelaties te ontcijferen. Typische voorbeelden van preparaten voor karakterisering van polymeren zijn:

  • co-polymeren voor ‘specialty’ toepassingen
  • (Meerlaagse) folies
  • Plastic korrels en voorwerpen
  • Rubbers
  • Masterbatches

Onze uitrusting

Voor karakterisering van polymeren beschikken we over verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen:

  • NMR spectroscopie en relaxometrie
  • FTIR-spectroscopie en mapping
  • DSC (ook gemoduleerd)
  • (Pyrolyse-)GC-MS
  • GPC (ook bij hoge temperatuur)
  • MALDI-TOF

Heb je een specifieke vraag of wil je een offerte ontvangen? Onze business developer helpt je graag verder.

Contact

Dr. Annelies Sels

Annelies Sels (1)
Locatie

Agoralaan Gebouw F, 3590 Diepenbeek, Belgium

Functie

Coordinator services ACC

Materiaalchemie

Wetenschapstoren 27
Locatie

Agoralaan Gebouw F, 3590 Diepenbeek, België

Functie

Onderzoeksinstituut