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影響熱重分析儀熱重分析的5大因素

閱讀：3059 發(fā)布時(shí)間：2017-9-18

　　熱重分析儀是一種利用熱重法檢測(cè)物質(zhì)質(zhì)量變化的儀器，主要由天平、爐子、程序控溫系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等幾個(gè)部分構(gòu)成，被廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域中。

熱重分析儀

　　影響熱重分析儀熱重分析的因素
　　1、樣量和試樣皿：
　　熱重法測(cè)定，試樣量要少，一般2～5mg。一方面是因?yàn)閮x器天平靈敏度很高(可達(dá)0．1μg)，另一方面如果試樣量多，傳質(zhì)阻力越大，試樣內(nèi)部溫度梯度大，甚至試樣產(chǎn)生熱效應(yīng)會(huì)使試樣溫度偏離線(xiàn)性程序升溫，使TG曲線(xiàn)發(fā)生變化，粒度也是越細(xì)越好，盡可能將試樣鋪平，如粒度大，會(huì)使分解反應(yīng)移向高溫。
　　樣皿的材質(zhì)，要求耐高溫，對(duì)試樣、中間產(chǎn)物、zui終產(chǎn)物和氣氛都是惰性的，即不能有反應(yīng)活性和催化活性。通常用的試樣皿有鉑金的、陶瓷、石英、玻璃、鋁等。特別要注意，不同的樣品要采用不同材質(zhì)的試樣皿，否則會(huì)損壞試樣皿，如：碳酸鈉會(huì)在高溫時(shí)與石英、陶瓷中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鈉，所以象碳酸鈉一類(lèi)堿性樣品，測(cè)試時(shí)不要用鋁、石英、玻璃、陶瓷試樣皿。鉑金試樣皿，對(duì)有加氫或脫氫的有機(jī)物有活性，也不適合作含磷、硫和鹵素的聚合物樣品，因此要加以選擇。
　　2、溫速率：
　　升溫速度越快，溫度滯后越嚴(yán)重，如聚苯乙烯在N2中分解，當(dāng)分解程度都取失重10％時(shí)，用1℃/min測(cè)定為357℃，用5℃/min測(cè)定為394℃相差37℃。升溫速度快，使曲線(xiàn)的分辨力下降，會(huì)丟失某些中間產(chǎn)物的信息，如對(duì)含水化合物慢升溫可以檢出分步失水的一些中間物。
　　3、氣氛的影響：
　　熱天平周?chē)鷼夥盏母淖儗?duì)TG曲線(xiàn)影響顯著，CaCO3在真空、空氣和CO2三種氣氛中的TG曲線(xiàn)，其分解溫度相差近600℃，原因在于CO2是CaCO3分解產(chǎn)物，氣氛中存在CO2會(huì)抑制CaCO3的分解，使分解溫度提高。聚丙烯在空氣中，150～180℃下會(huì)有明顯增重，這是聚丙烯氧化的結(jié)果，在N2中就沒(méi)有增重。氣流速度一般為40ml／min，流速大對(duì)傳熱和溢出氣體擴(kuò)散有利。
　　4、揮發(fā)物的冷凝：
　　分解產(chǎn)物從樣品中揮發(fā)出來(lái)，往往會(huì)在低溫處再冷凝，如果冷凝在吊絲式試樣皿上會(huì)造成測(cè)得失重結(jié)果偏低，而當(dāng)溫度進(jìn)一步升高，冷凝物再次揮發(fā)會(huì)產(chǎn)生假失重，使TG曲線(xiàn)變形。解決的辦法，一般采用加大氣體的流速，使揮發(fā)物立即離開(kāi)試樣皿。
　　5、浮力
　　浮力變化是由于升溫使樣品周?chē)臍怏w熱膨脹從而相對(duì)密度下降，浮力減小，使樣品表觀(guān)增重。如：300℃時(shí)的浮力可降低到常溫時(shí)浮力的一半，900℃時(shí)可降低到約1／4。實(shí)用校正方法是做空白試驗(yàn)，(空載熱重實(shí)驗(yàn))，消除表觀(guān)增重。
　　熱重分析儀用途十分廣泛，可進(jìn)行物質(zhì)的能得到物質(zhì)的相轉(zhuǎn)變，凝聚體系的相圖，固體的熱分解，有固體參加的化學(xué)反應(yīng)，試樣的要求、純度和鑒定，無(wú)機(jī)固體的表面吸附物質(zhì)的測(cè)定，催化活性和多相反應(yīng)速度的研究，液晶，鐵電轉(zhuǎn)換--居里點(diǎn)，聚合物，煤及其有關(guān)的含碳物質(zhì)，石油及其有關(guān)產(chǎn)物，纖維，*、推進(jìn)劑和煙火，水凝水泥，玻璃和陶瓷，配位化合物，空間研究的應(yīng)用，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)相變，分解化合、脫水、吸附、解析、熔化、凝固、升華、蒸發(fā)等現(xiàn)象的研究;可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行鑒別分析，組份分析，還可進(jìn)行熱參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定。

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