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Kupferrohr-Verschraubung

Was ist eine Kupferrohr-Verschraubung?

Kupferrohre sind Rohrleitungen aus Kupfer, die früher wegen ihrer guten Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit häufig in der Hausinstallation verwendet wurden.

Kupferrohr-Verschraubungen sind Fittings, die speziell für Kupferrohre entwickelt wurden und in verschiedenen Ausführungen erhältlich sind. Bei der Verwendung von Kupferrohren kann Lötzinn verwendet werden, da es sich um Kupfer handelt, und die Rohre können durch Löten, in der Fachsprache Hartlöten, miteinander verbunden werden, was eine Verbindung bei niedrigen Temperaturen ermöglicht.

Es gibt auch andere Arten von Fittings, z. B. praktische One-Touch-Fittings, die durch einfaches Einstecken von Kupferrohren verbunden werden können, und Fittings, die mit Schrauben festgezogen werden.

Anwendungen von Kupferrohr-Verschraubungen

Kupfer ist nicht nur wegen seiner guten Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit, sondern auch wegen seines niedrigen Preises wirtschaftlich. Es wird im Haushalt für die Wasserversorgung und Warmwasserleitungen sowie für medizinische und klimatisierende Anwendungen verwendet.

Andererseits kann Kupfer aus den Seitenwänden der Rohre auslaugen, wenn diese für die Wasserversorgung verwendet werden, weshalb einige Rohrtypen mit ungiftigem Zinn beschichtet sind, um das Auslaugen zu verhindern. Kupferrohr-Verschraubungen werden für die Erweiterung und Verzweigung von Kupferrohren verwendet, und der am besten geeignete Typ wird je nach Kosten und Situation aus den verschiedenen Arten von Kupferrohrverschraubungen ausgewählt.

Funktionsweise der Kupferrohr-Verschraubungen

Wenn es um sehr haltbare Rohrleitungen geht, denkt man an Edelstahlrohre. Kupferrohre sind zwar weniger haltbar als Edelstahlrohre, haben jedoch einen Preisvorteil. Wenn es dagegen um preiswerte Rohre geht, denkt man an PVC-Rohre, die jedoch in Bezug auf die Haltbarkeit den Metallrohren sehr unterlegen sind, vor allem, wenn der Durchmesser kleiner ist und die Festigkeit deutlich geringer ist und sie bei der kleinsten Erschütterung brechen. Kupfer ist daher ein Material, das häufig wegen seiner Kombination aus Kosten und Haltbarkeit gewählt wird.

Kupferrohr-Verschraubungen werden mit Lötzinn gelötet, sodass die Form der Verbindung sehr einfach ist. Das im Lot enthaltene Zinn bildet eine Legierung mit dem Kupfer, sodass das Kupfer über das Zinn mit dem Kupfer verbunden werden kann. Beim Hartlöten wird das Lot mit einem Brenner verbrannt. Aus diesem Grund kann es nicht in der Nähe von Wänden oder brennbaren Gegenständen verwendet werden und erfordert ein gewisses Maß an Geschick.

Hier werden Schraub- oder Steckfittings verwendet. Dies ist sehr praktisch, da die Kupferrohre durch einfaches Einstecken mit den Fittings verbunden werden können. Außerdem ist das Rohr mit einem O-Ring abgedichtet, sodass Leckagen vermieden werden können, indem die Größe von Rohr und Fitting aufeinander abgestimmt und fest verbunden werden.

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Fühlerlehre

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Benzalacetona

¿Qué es la Benzalacetona?

  • Número de registro CAS: 122-57-6
  • Fórmula molecular: C10H10O
  • Peso molecular: 146,19
  • Punto de ebullición: 260-262℃
  • Punto de fusión: 39〜42℃
  • Aspecto: sólido amarillo pálido

La benzalacetona es un compuesto orgánico con la fórmula estructural C6H5CH=CHC(O)CH3.

También se conoce como bencilideneacetona. El número de registro CAS de la benzalacetona es 122-57-6 y el número de registro CAS de la forma trans es 1896-62-4.

La legislación nacional aplicable es la Ley de Seguridad e Higiene en el Trabajo, que la designa como “sustancia química mutágena, etc.”.

Usos de la Benzalacetona

La benzalacetona se utiliza a menudo en campos relacionados con la perfumería. Es un compuesto orgánico perteneciente al grupo de los aromáticos y se caracteriza por su olor a guisante dulce. Se dice que destaca especialmente en las fragancias de jabón.

El jabón se fabrica principalmente con aceites y grasas naturales y álcalis, que son grasos por sí solos, pero al mezclarlos con fragancias, la fragancia que prefiere la gente se conoce como fragancia de jabón (= fragancia limpia).

El jabón también se define como un producto de limpieza que se aplica directamente sobre la piel y, por tanto, es un cosmético según la Ley de Asuntos Farmacéuticos (antigua Ley de Asuntos Farmacéuticos: oficialmente conocida como Ley de Garantía de la Calidad, Eficacia y Seguridad de los Medicamentos y Productos Sanitarios), que exige el etiquetado de los ingredientes.

Propiedades de la Benzalacetona

La benzalacetona es una masa o líquido de color amarillo claro o amarillo a marrón amarillento con un olor claro y específico. La benzalacetona tiene un punto de fusión de 37-41°C, un punto de ebullición de 262°C y un punto de inflamación de 66°C.

La fórmula química de la benzalacetona es C10H10O, su fórmula estructural es C6H5CH=CHC(O)CH3 y su peso molecular es 146,19.

La benzalacetona es una cetona α,β-insaturada y son posibles las estructuras cis y trans, pero sólo se observa la forma trans.

Más Información sobre la Benzalacetona

1. Síntesis de la Benzalacetona

La benzalacetona puede sintetizarse eficazmente a partir de acetona y benzaldehído fácilmente disponibles mediante una reacción de condensación inducida por NaOH.

2. Reacción de la Benzalacetona

La benzalacetona, como otras metilcetonas, es moderadamente ácida con átomos de hidrógeno en las posiciones α y β. Por lo tanto, se desprotonan fácilmente para formar el enolato correspondiente.

Un enolato es un compuesto en el que un grupo hidroxi está unido directamente al carbono del doble enlace carbono-carbono. Tiene la misma estructura que el anión que se forma cuando el átomo de hidrógeno del grupo hidroxi se disocia como protón en el enol.

Cabe esperar que el enolato de benzalacetona reaccione de muy diversas maneras.

3. Aplicaciones de la Benzalacetona

Ejemplos de reacciones del enolato de benzalacetona incluyen la adición de bromo a un doble enlace y la formación de hidrazona (E: hidrazona). El dihidropirano también puede sintetizarse mediante la reacción de Diels-Alder por adición de un alqueno a heterodienos.

Además, cuando se hace reaccionar con Fe2(CO)9, llamado dihierro no-acarbonilo, se forma (bencilideneacetona)hierro tricarbonilo y la unidad Fe(CO)3 se transfiere a otros compuestos orgánicos.

4. Compuestos Relacionados de la Benzalacetona

A partir del enolato de la benzalacetona, se puede sintetizar la dibenzalacetona (dibenzalacetona) mediante la condensación del benzalacetona (benzaldehído) en la fracción de metilo.

La cetona aromática dibenzalacetona también se conoce como dibencilideneacetona. La dibencilacetona también existe en las formas cis,trans y cis,cis, pero normalmente se refiere a la forma trans,trans.

Como ligando de metales de transición, dba es la abreviatura de dibenzalacetona.

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HFIP

¿Qué es el HFIP?

  • Fórmula química: C3H2F6O
  • Peso molecular: 168.04
  • Punto de fusión: -4℃
  • Punto de ebullición: 59℃
  • Líquido claro e incoloro a temperatura ambiente
  • Densidad: 1.62g/mL
  • Extremadamente soluble en agua, etanol y acetona.

El hexafluoroisopropanol (HFIP) es un compuesto orgánico de fórmula química C3H2F6O y fórmula característica (CF3)2CHOH.

Su nombre según la nomenclatura IUPAC es 1,1,1,3,3-hexafluoro-2-propanol, otros nombres comunes incluyen alcohol hexafluoroisopropílico, número CAS 920-66-1.

Tiene un peso molecular de 168,04, un punto de fusión de -4°C y un punto de ebullición de 59°C. Es un líquido incoloro y transparente a temperatura ambiente. Tiene un olor acre. Su densidad es de 1,62 g/mL, su constante de disociación ácida pKa 9,3. Es extremadamente soluble en agua, etanol y acetona.

Usos del HFIP

Los principales usos del HFIP son como disolvente de síntesis orgánica, disolvente de polímeros y materia prima sintética para productos farmacéuticos y agroquímicos.

Polímeros como las poliamidas, el poliacrilonitrilo, el poliacetal, los poliésteres y las policetonas son insolubles en muchos disolventes, pero pueden disolverse en HFIP. También se utiliza como disolvente en bioquímica y para la química de péptidos en fase líquida, y puede disolver péptidos y proteínas monoméricas con estructuras de lámina beta. Otras aplicaciones incluyen su uso como tampón para HPLC de par iónico.

También se utiliza como materia prima sintética orgánica e intermedio para productos farmacéuticos, agrícolas y sustancias ópticas. Por ejemplo, puede utilizarse como precursor del anestésico inhalado sevoflurano. A veces se utiliza como fuerte acelerador de la desprotección y la disolución.

Propiedades del HFIP

1. Síntesis del Hexafluoroisopropanol

El hexafluoroisopropanol se sintetiza principalmente por reducción de hidruro de hexafluoroacetona o por hidrogenación catalítica.

2. Propiedades Químicas del Hexafluoroisopropanol

El HFIP se caracteriza por una gran polarización intramolecular. El grupo trifluorometilo (-CF3) es un sustituyente que atrae muchos electrones debido a las propiedades de atracción de electrones del átomo de flúor. La polarización del HFIP se debe a los dos grupos trifluorometilo de la molécula y al sustituyente donador de electrones, el grupo hidroxi (-OH).

Esta polarización intramolecular y la fracción de enlace de hidrógeno (-OH) permiten al HFIP disolver aceptores de enlace de hidrógeno como amidas y éteres, así como otros polímeros cristalinos.

También se han descrito efectos promotores en diversas reacciones químicas, entre las que se incluyen las reacciones de tipo Friedel-Crafts, la cicloadición intramolecular [4+2] de alquinoilendienos ligados a éter mediante catalizadores de rodio (I) y las reacciones de epoxidación con peróxido de hidrógeno.

Tipos de HFIP

El HFIP se vende principalmente como reactivo de investigación y desarrollo.

Los tipos de capacidad incluyen 25 g, 100 g, 250 g, 500 g, etc., así como 10 mL, 250 mL, 500 mL, etc. Es un producto reactivo que requiere almacenamiento en frío por debajo de 25°C.

Más Información sobre el HFIP

Seguridad del HFIP

El HFIP es un compuesto corrosivo y se sospecha que causa irritación cutánea, lesiones oculares graves, lesiones respiratorias graves y posibles efectos adversos sobre la fertilidad o el feto. Por lo tanto, debe utilizarse equipo de protección y ventilación adecuados durante su manipulación.

Aunque se considera estable en condiciones normales de almacenamiento, deben evitarse las altas temperaturas y la luz solar directa. Reacciona con agentes oxidantes fuertes, por lo que debe evitarse su mezcla. El monóxido de carbono, el dióxido de carbono y los haluros se señalan como productos de descomposición peligrosos.

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Protoporfirina

¿Qué es la Protoporfirina?

La “protoporfirina” es un término genérico que se utiliza para describir un grupo de compuestos orgánicos pertenecientes a la familia de las porfirinas. Estos compuestos se caracterizan por tener una estructura de anillo de porfirina alrededor de la cual se encuentran cuatro grupos metilo, dos grupos vinilo y dos grupos ácido propiónico unidos.

La fórmula química general de la protoporfirina se expresa como C34H34N4O4. Cuando se hace referencia a la “protoporfirina”, generalmente se está hablando de la “Protoporfirina IX”, que tiene un número de registro CAS de 553-12-8.

Pertenece a la familia de las porfirinas de los tetrapirroles. La protoporfirina se combina con hierro, manganeso, zinc y magnesio para formar metaloprotoporfirina. El complejo de hierro divalente de la protoporfirina es el pigmento de la hemoglobina.

Usos de la Protoporfirina

La protoporfirina es una sustancia utilizada en farmacia como protoporfirina disódica. Sus indicaciones incluyen la mejora de la función hepática en enfermedades hepáticas crónicas y se utiliza para tratar la cirrosis, la hepatitis crónica y la disfunción hepática. La protoporfirina también es precursora del hemo y la clorofila en el organismo.

En ensayos y aplicaciones de investigación, se utilizan como patrones para ensayos de protoporfirina, para análisis espectrales de fluorescencia y para procesar células en cultivo celular para estudiar la transcripción de ferroportina 1 mediada por hemo. También se sabe que la protoporfirina IX activa la guanilato ciclasa soluble.

Propiedades de la Protoporfirina

Fórmula química

C34H34N4O4

Peso molecular

562.66

Punto de fusión

Sal disódica

Aspecto a temperatura ambiente

Polvo púrpura oscuro

Densidad

1.27g/mL

La protoporfirina IX se representa mediante la fórmula molecular C34H34N4O4 y tiene un peso molecular de 562,66. Tiene una densidad de 1,27 g/mL y es un polvo de color púrpura oscuro a temperatura ambiente.

Como producto farmacéutico, se utiliza como protoporfirina disódica. Esta sal sódica es un polvo de color púrpura rojizo a púrpura negruzco a temperatura ambiente con un punto de fusión superior a 300°C. Es inodora y se considera que tiene un sabor salado débil. Es soluble en agua y etanol y prácticamente insoluble en éter dietílico y cloroformo.

Tipos de Protoporfirina

La protoporfirina IX se vende principalmente como producto reactivo para investigación y desarrollo. Está disponible en volúmenes de 5 mg, 25 mg, 1 g, etc., que son volúmenes de laboratorio relativamente pequeños.

Además de la protoporfirina normal, la 2H6-protoporfirina IX también está disponible como estándar isotópico estable. También se ofrecen muchos derivados, como la protoporfirina de zinc, el éster dimetílico de protoporfirina IX, la hemina, etc.

Más Información sobre la Protoporfirina

Biosíntesis de la Protoporfirina

La protoporfirina se sintetizan in vivo en varias reacciones enzimáticas que utilizan el ácido δ-aminolevulínico como material de partida. Las reacciones enzimáticas específicas incluyen:

1. Formación de porfobilinógeno con una estructura de anillo de pirrol
2- deshidratación-condensación de dos moléculas de ácido δ-aminolevulínico por la deshidratasa del ácido aminolevulínico.

2. Formación de hidroximetilbilano
Cuatro moléculas de porfobilinógeno son unidas por la porfobilinógeno desaminasa para deshidratar el amoníaco, dando lugar a una estructura con cuatro pirroles enlazados linealmente.

3. Síntesis del uroporfirinógeno III
El hidroximetilbilano es condensado por la uroporfirinógeno III sintasa para formar una estructura anular.

4. Síntesis del coproporfirinógeno III
Cuatro grupos acetato son descarboxilados por la uroporfirinógeno descarboxilasa para formar grupos metilo.

5. Síntesis del protoporfirinógeno IX
Dos grupos propionato son oxidados por la coproporfirinógeno oxidasa para formar grupos vinilo.

6. Síntesis de la protoporfirina IX
Oxidada por la protoporfirinógeno oxidasa.

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Propionaldehído

¿Qué es el Propionaldehído?

  • Número de registro CAS:123-38-6
  • Fórmula molecular: C3H6O
  • Peso molecular: 58.08
  • Punto de ebullición: 48℃
  • Punto de fusión: -81℃
  • Aspecto: Líquido incoloro

El propionaldehído es un compuesto orgánico líquido incoloro o ligeramente amarillo pálido, de olor penetrante.

En la nomenclatura de la IUPAC, se representa como propanal. El número de registro CAS del propionaldehído es 123-38-6.

Como líquido inflamable, está designado como “Material peligroso Clase 4, Petróleo nº 1, Clase de peligro II” según la Ley de Servicios contra Incendios y como “Sustancia peligrosa y nociva que debe etiquetarse”, “Sustancia peligrosa y nociva que debe nombrarse” y “Sustancia peligrosa e inflamable” según la Ley de Seguridad e Higiene Industrial.

Usos del Propionaldehído

El propionaldehído se utiliza como materia prima para productos farmacéuticos y resinas, y también se emplea como aditivo alimentario como agente aromatizante y especia. Se sabe que está presente originalmente en productos naturales como la fruta, pero también en productos lácteos y bebidas alcohólicas. Cuando se añade a alimentos procesados como agente aromatizante, puede impartir aromas y sabores. También se utiliza en la agricultura como herbicida y pesticida.

Propiedades del Propionaldehído

El propionaldehído es un líquido extremadamente soluble en etanol y acetona y soluble en agua. El propionaldehído tiene un punto de fusión de -81°C, un punto de ebullición de 47°C y es altamente inflamable.

El propionaldehído es altamente irritante y tiene un olor agridulce con olor a quemado.

Estructura del Propionaldehído

La fórmula específica del propionaldehído es C2H5CHO o CH3CH2CHO y su peso molecular es 58,08. Como el propionaldehído tiene grupos formilo, experimenta una reacción de espejo de plata bajo fuerzas reductoras.

El propionaldehído también puede polimerizarse para formar peróxidos.

Más Información sobre el Propionaldehído

1. Síntesis de Propionaldehído por el Método OXO

El propionaldehído se obtiene por la acción de una mezcla de gases de monóxido de carbono e hidrógeno sobre gas etileno en presencia de un catalizador metálico. El método oxo, también conocido como hidroformilación, es uno de los métodos clave para la producción industrial de aldehídos.

Cuando se utilizan complejos de cobalto o rodio, la especie activa en la reacción es el complejo hidridocarbonilo. El mecanismo cuando se utiliza octacarbonilo de cobalto como catalizador se conoce como mecanismo de Heck-Breslow (Heck-Breslow), llamado así por su proponente.

2. Síntesis del Propionaldehído por Oxidación

La deshidrogenación de 1-propanol es un método conocido para la síntesis de propionaldehído. La oxidación de 1-propanol con dicromato potásico en condiciones de ácido sulfúrico produce propionaldehído.

Por otra parte, actualmente el 1-propanol se obtiene principalmente a partir de propionaldehído. En otras palabras, el 1-propanol se sintetiza por hidrogenación del propionaldehído obtenido por hidroformilación del etileno utilizando un catalizador como un complejo de rodio.

3. Aplicaciones del Propionaldehído

El Trimetiloletano (E: Trimethylolethane) se produce por condensación de metanol y propionaldehído. El trimetiloletano tiene la estructura H3C(CH2OH)3 y es una materia prima para las resinas alquídicas.

La condensación de terc-butilamina con propionaldehído da la imina CH3CH2CH=N-t-Bu. Este compuesto puede utilizarse en síntesis orgánica como bloque de construcción de tres carbonos. Por ejemplo, puede utilizarse para la condensación con aldehídos tras la litiación con diisopropilamida de litio (LDA).

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Alcohol de Fusel

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Fluoruro de Vinilideno

¿Qué es el Fluoruro de Vinilideno?

El fluoruro de vinilideno se representa mediante la fórmula química CH2=CF2 y se presenta en estado gaseoso, siendo incoloro a temperatura y presión ambiente.

Además, posee un olor etéreo característico. Es importante destacar que este compuesto es explosivo y constituye un material altamente peligroso, ya que arde de manera violenta cuando se expone al calor, liberando sustancias altamente tóxicas.

Proveniente de la polimerización del fluoruro de vinilideno, se origina una resina fluorada conocida como poli(fluoruro de vinilideno). Esta resina se distingue por su resistencia a productos químicos y ácidos, lo que la convierte en un material fundamental para productos que requieren tal resistencia.

En el marco de la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo, se clasifica como una “sustancia peligrosa sujeta a etiquetado obligatorio y notificación por su nombre”.

Usos del Fluoruro de Vinilideno

El principal uso del fluoruro de vinilideno es como materia prima para el fluoruro de polivinilideno, tal y como se ha descrito anteriormente. El fluoruro de polivinilideno, también conocido como PVDF, es de color blanco lechoso y se utiliza ampliamente como un tipo de resina fluorada.

El poli(fluoruro de vinilideno) tiene mejor resistencia y procesabilidad que otros fluoropolímeros. También es superior en términos de resistencia química, resistencia a altas temperaturas, resistencia a los ácidos y diversas propiedades eléctricas. Estas propiedades se utilizan en aplicaciones como equipos de fabricación de semiconductores, maquinaria de producción de alimentos, maquinaria industrial, equipos médicos y otros componentes diversos. Entre las aplicaciones específicas se incluyen los aglutinantes de electrodos para baterías de iones de litio, materiales para membranas, empaquetaduras, juntas, pernos y sedales.

Las membranas (membranas) de fluoruro de polivinilideno se utilizan para el análisis de proteínas y aminoácidos debido a su afinidad por los aminoácidos. Por otra parte, se utilizan en biorreactores de membrana en el sector del tratamiento de aguas residuales y en membranas de tratamiento de aguas para la filtración en el sector de la depuración de aguas.

Otros sedales fabricados con fluoruro de polivinilideno, por ejemplo, se conocen como sedales de fluorocarbono. No sólo es muy duradero, sino que también es transparente y difícil de percibir por los peces.

Estructura Molecular del Fluoruro de Vinilideno

La estructura molecular del fluoruro de vinilideno consiste en dos hidrógenos (H) del etileno sustituidos por flúor (F); los dos carbonos son enlaces insaturados. El fluoruro de vinilideno es un compuesto de bajo peso molecular, pero al tener dos carbonos insaturados, puede polimerizarse en un polímero enlazado (compuesto de alto peso molecular). En otras palabras, el fluoruro de vinilideno es un monómero.

Un monómero con una estructura molecular similar al fluoruro de vinilideno (CH2=CF2) es el tetrafluoroetileno (CF2=CF2). El fluoruro de vinilo (CH2=CHF) también tiene una estructura molecular similar. El fluoruro de vinilideno (PVDF) es un polímero (resina) fabricado polimerizando únicamente fluoruro de vinilideno (CH2=CF2) como monómero, mientras que el politetrafluoroetileno (PTFE) es un polímero fabricado polimerizando únicamente tetrafluoroetileno (CF2=CF2).

Los polímeros polimerizados exclusivamente a partir de fluoruro de vinilo (CH2=CHF) como monómero se conocen como fluoruro de polivinilo (PVF). Otro monómero es el clorotrifluoroetileno (CF2=CClF).

Propiedades del Fluoruro de Vinilideno

El fluoruro de vinilideno es reactivo a la polimerización. Esto significa que el fluoruro de vinilideno es un monómero que se polimeriza para formar un polímero.

La polimerización del fluoruro de vinilideno solo da como resultado el fluoruro de polivinilideno antes mencionado, pero también puede copolimerizarse con otros monómeros. Por ejemplo, se sabe que el caucho de fluoruro de vinilideno (FKM) se obtiene copolimerizando fluoruro de Vinilideno con otros monómeros.

Los cauchos de fluoruro de vinilideno conocidos incluyen, por ejemplo, copolímeros binarios de fluoruro de vinilideno y hexafluoropropileno y copolímeros ternarios de fluoruro de vinilideno – hexafluoropropileno – tetrafluoropropileno.

Más Información sobre el Fluoruro de Vinilideno

Métodos de Producción del Fluoruro de Vinilideno

El fluoruro de vinilideno utilizado industrialmente se produce, por ejemplo, fluorando 1,1,1-tricloroetano para obtener 1,1-difluoro-1-cloroetano, que se somete a continuación a deshidrocloración con hidrógeno. En los últimos años, se ha temido una escasez en el suministro de fluoropolímeros sintetizados a partir de fluoruro de Vinilideno, debido al fuerte aumento de la demanda de componentes relacionados con semiconductores o baterías de iones de litio para aplicaciones de automoción.

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Leuchtdichtemessgerät

Was ist ein Leuchtdichtemessgerät? 

Ein Leuchtdichtemessgerät ist ein Messgerät zur Messung der Leuchtdichte, einer Einheit der vom Menschen wahrgenommenen Helligkeit.

Es ist ein Gerät zur Messung der Leuchtdichte einer Lichtquelle oder eines Objekts, von dem Licht von einer Lichtquelle reflektiert wird, und wird hauptsächlich bei der Entwicklung und Prüfung von Beleuchtungskörpern und Displays eingesetzt. Für die Messung wird ein als Fotodiode bezeichnetes Element verwendet, das als Reaktion auf die Lichtintensität ein elektrisches Signal aussendet.

Es gibt Leuchtdichtemessgeräte, die die Leuchtdichte nach Farben messen können, und jede der drei Grundfarben des Lichts wird durch Spektroskopie und separate Messung gemessen, um die Leuchtdichte jeder Farbe zu bestimmen.

Anwendungen von Leuchtdichtemessgeräten

Leuchtdichtemessgeräte werden zur Messung der Größe der Leistung von Lichtquellen, bei der Entwicklung und Prüfung von Displays und in Geräten verwendet, die die Leuchtdichte für berührungslose Messungen nutzen. Durch die quantitative Bewertung der Leuchtdichte, z. B. bei der Beleuchtung einer vom Menschen wahrgenommenen Helligkeit, ist es möglich, stabile Maßstäbe für die Messung zu setzen.

Bei der Auswahl eines Leuchtdichtemessgeräts ist auf die Messgenauigkeit zu achten, auf die Kompatibilität mit Farb- und anderen Ausgängen und auf die Fokussierbarkeit des angeschlossenen Objektivs.

Funktionsweise von Leuchtdichtemessgeräten

1. Lichterfassung

Ein Leuchtdichtemessgerät besteht aus einem Objektiv, einer Abbildungsfläche, einer Blende, einem Korrekturfilter und einem Erfassungselement. Bei der Messung wird das zu messende Licht durch das Objektiv auf die bildgebende Fläche im Inneren des Leuchtdichtemessers abgebildet. Aus der Bildbildung wird durch die Blende nur das Licht im Messbereich extrahiert.

Das Licht wird dann durch einen Korrekturfilter auf den vom Menschen tatsächlich wahrgenommenen Helligkeitsbereich korrigiert, und die Leuchtdichte kann mit einem Detektor mit eingebauter Fotodiode gemessen werden. Zwischen der Blende und dem Korrekturfilter ist ein Beugungsgitter angebracht, und das aus der Blende austretende Licht wird spektral in die drei Grundfarben des Lichts aufgeteilt. Die Detektion erfolgt durch Messung des Lichts aus jedem dieser Spektren mit einem Detektionselement.

2. Fokuseinstellung

Für die Messung wird eine Objektivlinse verwendet. Ist die Brennweite des Objektivs ungeeignet und unscharf in Bezug auf die zu messende Lichtquelle, wird der vom Sensor zu messende Bereich größer und die Leuchtdichte der Lichtquelle wird möglicherweise nicht korrekt gemessen.

Daher ist es bei der Verwendung eines Leuchtdichtemessgeräts wichtig, den Abstand zwischen dem Leuchtdichtemessgerät und der zu messenden Lichtquelle konstant zu halten und einen Fokuseinsteller als Zubehör einzubauen, damit sich die einmal eingestellte Fokusposition nicht verschiebt.

Weitere Informationen zu Leuchtdichtemessgeräten

1. Skalenkalibrierung

Für die Kalibrierung von Leuchtdichtemessgeräten wird ein diffuser Reflektor oder eine diffus durchlässige Platte mit einer gleichmäßigen Lichtverteilung, die dem Kosinusgesetz gehorcht, verwendet. Als Lichtquelle wird üblicherweise eine Normallichtlampe mit einer Verteilungstemperatur von 2856 K verwendet.

Wenn die Beleuchtungsstärke auf der diffusen Oberfläche E ist, der Reflexionsgrad der diffusen Oberfläche ρ ist und die Lichtverteilung der Reflexion dem Kosinusgesetz gehorcht, kann die Leuchtdichte L (cd/m2) der reflektierenden Oberfläche durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

L = ρE / π

Ein Leuchtdichtemessgerät kann in jeder Richtung kalibriert werden, solange das Messfeld innerhalb der reflektierenden Oberfläche liegt. Der Ausgang des Leuchtdichtemessgeräts kann anhand von L kalibriert werden, das aus E und ρ berechnet wird, die sich aus der Lichtstärke I (cd) einer Normlichtlampe und dem Abstand S (m) zwischen der Glühlampe und der reflektierenden Oberfläche errechnen lassen.

Da die Messung der Reflexionsdichte nicht einfach ist, kann davon ausgegangen werden, dass die berechnete Leuchtdichte bei einer gut gemachten reflektierenden Oberfläche eine Genauigkeit von etwa ±3-5 % aufweist.

2. Kontrolle vor der Messung

Vor der Messung der Leuchtdichte müssen folgende Punkte überprüft werden. Zunächst ist zu prüfen, ob das Leuchtdichtemessgerät korrekt kalibriert ist und ob es für den Zweck und den zu messenden Blickwinkel geeignet ist.

Dann ist zu prüfen, ob die Stromversorgung der Beleuchtungsanlage auf die vorgeschriebene Spannung geregelt ist und ob die Beleuchtungskörper ordnungsgemäß installiert und verdrahtet sind. Anhand einer perspektivischen Zeichnung werden das Messfeld, die Position der Messgeräte und das Verhältnis zwischen den Messpunkten untersucht.

3. Vorsichtsmassnahmen bei der Messung

Bei der Messung der Leuchtdichte sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu treffen: Die Lichtquelle muss bei Glühlampen mindestens 5 Minuten und bei Entladungslampen mindestens 30 Minuten lang eingeschaltet sein, bevor die Messung beginnt. Messen Sie die Versorgungsspannung so nah wie möglich an der Lichtquelle.

Das Leuchtdichtesystem muss vor der Messung ausreichend belichtet werden, da zur Stabilisierung eine Belichtungszeit (ca. 5 min) erforderlich ist. Bei empfindlichkeitsumschaltenden Leuchtdichtemessgeräten sollte darauf geachtet werden, dass Skalenwerte im Bereich von 0-1/4 möglichst vermieden werden.

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Ultraschallgenerator

Was ist ein Ultraschallgenerator?

Ultraschallwellen sind Luftschwingungen mit einer Frequenz von 20 Kilohertz oder mehr und sind für den Menschen nicht wahrnehmbare Töne.

Um solche Ultraschallwellen zu erzeugen, muss man ein Objekt mit einer hohen Frequenz in Schwingung versetzen und die Luft um das Objekt herum in Vibrationen versetzen. Häufig werden so genannte piezoelektrische Elemente (piezoelektrische Keramiken) verwendet.

Dies beruht auf der Eigenschaft (piezoelektrischer Effekt) eines piezoelektrischen Elements, dass es sich beim Anlegen einer Spannung je nach Polarität ausdehnt oder zusammenzieht.

Wenn eine Wechselspannung an Elektroden angelegt wird, die mit dem piezoelektrischen Element verbunden sind, schwingt das Element aufgrund des piezoelektrischen Effekts mit hoher Geschwindigkeit und kann Ultraschallwellen erzeugen.

Anwendungen von Ultraschallgeneratoren

Ultraschallgeneratoren werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, von alltäglichen Situationen bis hin zu industriellen Bereichen.
Ultraschallgeneratoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von alltäglichen Situationen bis hin zu industriellen Bereichen.

Sie können z. B. in Flüssigkeiten mit flüssigen oder festen Partikeln eingesetzt werden, um Emulsionen zu erzeugen oder um Proben oder Pigmente vorzubereiten.

Im akademischen und industriellen Bereich wird häufig die Reinigung mechanischer und elektronischer Komponenten durch Ultraschallwellen eingesetzt. Damit können kleinste Verunreinigungen entfernt werden, die sich nicht durch einfaches Abwischen mit Chemikalien beseitigen lassen.

In vertrauten Situationen werden Ultraschallgeneratoren in Luftbefeuchtern eingesetzt, um die Flüssigkeit zu zerstäuben und einen Nebel zu erzeugen.

Funktionsweise von Ultraschallgeneratoren

Das in Ultraschallgeneratoren verwendete piezoelektrische Element ist ein keramisches Material aus Titanoxid, Bariumoxid und anderen Materialien, das bei hohen Temperaturen gebrannt und gehärtet wird.

Eine der Eigenschaften dieses Elements ist, dass bei äußerem Druck eine Spannung im Element erzeugt wird. Andererseits dehnt sich das Element aus und zieht sich zusammen, wenn eine Spannung angelegt wird.

Der Grund für die Erzeugung einer Spannung, wenn Druck auf einen Festkörper ausgeübt wird, liegt in der Verzerrung der Kristallstruktur des Festkörpers, wenn Druck auf ihn ausgeübt wird.

Im Festkörper sind positive und negative Ionen angeordnet, und äußere Kräfte verzerren die Position dieser Ionen, was zu einer Ladungsverschiebung im Festkörper führt.

Infolgedessen kommt es zu einer elektrischen Polarisierung, und es wird eine Spannung im Festkörper erzeugt.

Umgekehrt kann man sich vorstellen, dass eine Spannung angelegt wird und das elektrische Feld die Position der Ionen verschiebt, wodurch sich die Kristallstruktur und die Dicke des Festkörpers verändern.

Wenn an dieses piezoelektrische Element eine hochfrequente Wechselspannung angelegt wird, dehnt sich das Element mit hoher Geschwindigkeit aus und zieht sich zusammen, wodurch schnell Longitudinalwellen (Schall) erzeugt werden, die als Ultraschall abgestrahlt werden.