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熱重分析儀的熱重法原理你了解嗎?

來源:北京恒久實驗設(shè)備有限公司   2022年11月16日 14:08  
  熱重分析儀是一種利用熱重法檢測物質(zhì)溫度-質(zhì)量變化關(guān)系的儀器。熱重法是在程序控溫下,測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度(或時間)的變化關(guān)系。當(dāng)被測物質(zhì)在加熱過程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結(jié)晶水時,被測的物質(zhì)質(zhì)量就會發(fā)生變化。
 
  這時熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線,就可以知道被測物質(zhì)在多少度時產(chǎn)生變化,并且根據(jù)失重量,可以計算失去了多少物質(zhì)。如CuSO4·5H2O中的結(jié)晶水,從熱重曲線上我們就可以知道CuSO4·5H2O中的5個結(jié)晶水是分三步脫去的。
 
  通過TGA實驗有助于研究晶體性質(zhì)的變化,如熔化、蒸發(fā)、升華和吸附等物質(zhì)的物理現(xiàn)象;也有助于研究物質(zhì)的脫水、解離、氧化、還原等物質(zhì)的化學(xué)現(xiàn)象。熱重分析通常可分為動態(tài)(升溫)和靜態(tài)(恒溫)兩類。

  熱重法試驗得到的曲線稱為熱重曲線(TG曲線),TG曲線以質(zhì)量作縱坐標(biāo),從上向下表示質(zhì)量減少;以溫度(或時間)作橫坐標(biāo),自左至右表示溫度(或時間)增加。用于熱重法的熱重分析儀是連續(xù)記錄質(zhì)量與溫度函數(shù)關(guān)系的儀器,它是把加熱爐與天平結(jié)合起來進行質(zhì)量與溫度測量的儀器。
 
  熱重分析儀的主要原理是把電路和天平結(jié)合起來,通過程序控溫儀使加熱電爐按一定的升溫速率升溫(或恒溫)。當(dāng)被測試樣發(fā)生質(zhì)量變化,光電傳感器能將質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為直流電訊號。此訊號經(jīng)測重電子放大器放大并反饋至天平動圈,產(chǎn)生反向電磁力矩,驅(qū)使天平梁復(fù)位。反饋形成的電位差與質(zhì)量變化成正比(即可轉(zhuǎn)變?yōu)闃悠返馁|(zhì)量變化)。
 
  其變化信息通過記錄儀描繪出熱重(TG)曲線。這是一固體熱分解的熱重曲線。縱坐標(biāo)表示質(zhì)量,橫坐標(biāo)表示溫度。TG曲線上質(zhì)量基本不變的部分稱為平臺,起始點對應(yīng)的溫度Ti即為變化的起始溫度。終止點對應(yīng)的溫度Tf表示變化的終止溫度。從熱重曲線可求得試樣組成、熱分解溫度等有關(guān)數(shù)據(jù)。

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