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小王子分享熱分析儀的分析方法

2024-9-2  閱讀(575)

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小王子分享熱分析儀的分析方法

根據(jù)待分析目標(biāo)的特性,可以使用各種方法進(jìn)行熱分析。熱分析中常用的分析技術(shù)有差熱分析(DTA)、差示掃描量熱法(DSC)、熱重分析(TG)、熱機(jī)械分析(TMA)和動(dòng)態(tài)流變學(xué)(DMA)。各方法的詳細(xì)內(nèi)容如下。

1.差熱分析(DTA)

當(dāng)樣品本身因溫度變化而發(fā)生轉(zhuǎn)變或某種反應(yīng)時(shí),其與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間的溫差發(fā)生變化,并檢測(cè)到這種變化。這使我們能夠捕捉熔化、玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶、蒸發(fā)和升華等反應(yīng)現(xiàn)象。

玻璃化轉(zhuǎn)變很難用 DTA 檢測(cè),因?yàn)闇囟茸兓绕渌麪顟B(tài)變化慢。在未知樣品的情況下,僅使用DTA曲線很難理解反應(yīng)現(xiàn)象,因此經(jīng)常使用結(jié)合熱重分析(TG)解釋數(shù)據(jù)的方法。

2.差示掃描量熱法(DSC)

以同樣的方式改變標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品的溫度,并用熱電偶檢測(cè)每個(gè)溫度。如果存在溫差,則使用加熱器加熱部件,使溫度相同。 DSC 測(cè)量該加熱所需的能量。因此得名差示掃描量熱法。一般來(lái)說(shuō),它的測(cè)量精度比DTA高??梢詼y(cè)量熔化、玻璃化轉(zhuǎn)變和結(jié)晶等轉(zhuǎn)變以及比熱容。

3. 熱重分析(TG)

以同樣的方式改變標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品的溫度,跟蹤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品之間的重量差異(所使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是在測(cè)量溫度范圍內(nèi)重量不發(fā)生變化的物質(zhì))。測(cè)量對(duì)象是由于溫度變化而引起質(zhì)量變化的反應(yīng)的樣品,例如升華、蒸發(fā)、熱分解和脫水。能夠同時(shí)進(jìn)行DTA分析的分析儀越來(lái)越受歡迎,因?yàn)椴粌H可以通過(guò)測(cè)量重量變化,還可以通過(guò)測(cè)量樣品溫度的變化來(lái)檢測(cè)樣品狀態(tài)的變化。

4. 熱機(jī)械分析(TMA)

將探針應(yīng)用于樣品以檢測(cè)由于溫度變化引起的位移。還可以在改變施加到樣品上的負(fù)載的同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量的主要對(duì)象是由于溫度變化而改變形狀的現(xiàn)象,例如熱膨脹、熱收縮、玻璃化轉(zhuǎn)變、硬化反應(yīng)和熱歷史。熔化和結(jié)晶也可以檢測(cè),因?yàn)樗鼈兪巧婕靶螤钭兓姆磻?yīng),但必須小心,因?yàn)槌翘结樅蜆悠分g的接觸狀態(tài)保持恒定,否則無(wú)法進(jìn)行正確的檢測(cè)。

5. 動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量(DMA)

對(duì)樣品施加周期性載荷,檢測(cè)樣品中發(fā)生的應(yīng)變并將其輸出為溫度或時(shí)間的函數(shù)。該裝置用于研究玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶和熱歷史,這些反應(yīng)涉及分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)變化。雖然可以像 TMA 一樣測(cè)量熔化的初始狀態(tài),但隨著熔化的進(jìn)展和形狀的變化,測(cè)量變得不可能。


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