文档介绍：第三节热重分析
热重分析基本原理
热重曲线解析
TG/DTG曲线的应用
影响热重曲线的因素
第三节热重分析
基本原理:
热重法是在程序温度控制下, 连续测量试样的质量随温度或时间变化的一种技术。这种技术常应用于物质的分解、升华、蒸发、氧化、还原、吸附和脱附等伴随有质量变化的过程。原理方框图如右所示:
第三节热重分析
微量热天平的工作原理示意图
第三节热重分析
热重曲线的解析
平台(Plateau), AB和CD段
起始温度(Ti)
终止温度(Tf)
反应区间(BC段), 从Ti到Tf 的温度间隔
阶梯(Step), BB’段
(a).阶梯位置-重量变化温区
(b).阶梯高度- 重量变化大小
(c).阶梯斜度-重量变化或反应
速率
典型热重曲线
第三节热重分析
微分热重法(DTG)
TG的衍生技术, 即是由TG曲线对温度或时间进行微分而得到的曲线。在TG曲线上质量变化的每一个阶梯,在相应的DTG曲线上是以对应的峰的形式出现。
第三节热重分析
TG/DTG曲线的应用:
确定化合物热分解或蒸发温区
烟酸(Nicotinic acid )的TG/DTG曲线
第三节热重分析
确定化合物的结晶水含量和化合物的热分解机理
CaC2O4H2O的TG/DTG曲线
第三节热重分析
影响热重曲线的因素
浮力的影响
任何物体在空中都要受周围气氛对它的影响,浮力大小与周围气氛的密度及温度、物体本身的体积有关。
重量没有发生变化的情况下,由于温度升高样品好象增重了,这种现象称表观增重。
浮力的影响最好实际测定,其方法是在样品池内放一定重量的α-Al203(DTA的参考物)升温到1000℃,由所测的TG曲线就可求得各温度下的表观增重量。作试样时把表观增重扣除,即得实际重量变化值。
第三节热重分析
样品池和样品吊兰材料的影响
试样容器可以由多种材质制成,如铂、银、镍、铝等金属和石英、刚玉、玻璃等无机材料。它们适用的温度范围不同,导热和热辐射也有所不同。
热分析用的样品池和样品吊兰(包括吊丝)的材料要求对试样、中间产物、最终产物和周围气氛都是惰性的,即不能有反应活性也不能有催化活性。
第三节热重分析
挥发物的再冷凝问题
在热分析过程中样品逸出的挥发物有可能在热天平其它部件上冷凝。这不但污染了仪器,而且使测得的失重量偏低,当温度进一步上升后,这些冷凝物又再挥发造成假失重,使TG曲线变形,测定不准,也不能重复。通入流动气体可以解决此问题