文档介绍：差热分析法基本原理
     差热分析法——Differential Thermal Analysis (DTA)是在程序控制温度下,测量试样与参比物质之间的温度差ΔT与温度T(或时间t)关系的一种分析技术,所记录的曲线是以ΔT为纵坐标,以T(或t)为横坐标的曲线,称为差热曲线或DTA曲线,反映了在程序升温过程中,ΔT与T或t的函数关系: ΔT = f ( T ) 或f ( t )
参比物质为一种在所测量温度范围内不发生任何热效应的物质。通常使用的参比物质是灼烧过的α-Al2O3或MgO。
      。加热时,温度T及温差△T分别由测温热电偶及差热电偶测得。差热电偶是由分别插在试样S和参比物R的二支材料、性能完全相同的热电偶反向
相连而成。当试样S没有热效应发生时,组成差热电偶的二支热电偶分别测出的温度Ts、TR相同,即热电势值相同,但符号相反,所以差热电偶的热电势差为零,表现出ΔT=Ts-TR=0,记录仪所记录的ΔT曲线保持为零的水平直线,称为基线。若试样S有热效应发生时,Ts≠TR,差热电偶的热电势差不等于零,即ΔT=Ts-TR≠0,于是记录仪上就出现一个差热峰。热效应是吸热时,ΔT=Ts-TR<0,吸热峰向下,热效应是放热时,ΔT>0,放热峰向上。当试样的热效应结束后,Ts、TR又趋于一样,ΔT恢复为零位,曲线又重新返回基线。。
     差热峰反映试样加热过程中的热效应,峰位置所对应的温度尤其是起始温度是鉴别物质及其变化的定性依据,峰面积是代表反应的热效应总热量,是定量计算反应热的依据,而从峰的形状(峰高、峰宽、对称性等)则可求得热反应的动力学参数。,供判断差热峰产生机理时参考。
差热分析中吸热和放热体系的主要类型
现象(物理的原因)
吸热
放热
现象(化学的原因)
吸热
放热
结晶转变
○
○
化学吸附
○
熔融
○
析出
○
气化
○
脱水
○
升华
○
分解
○
○
吸附
○
氧化度降低
○
脱附
○
氧化(气体中)
○
吸收
○
还原(气体中)
○
 
氧化还原反应
○
○
 
固相反应
○
○
影响DTA的因素
    影响DTA的因素很多, 下面讨论几种主要的因素:
★升温速度的影响
     保持均匀的升温速度(ψ)是DTA的重要条件之一,即应: ψ= dTR / dt = 常数
若升温速度不均匀(即ψ有波动),则DTA曲线的基线会漂移,影响多种参数测量。此外,升温速度的快慢也会影响差热峰的位置、形状及峰的分辨率。Speils等人研究了各种升温速度时高岭土DTA的影响,,表明升温速度愈快,峰的形状愈陡,峰顶温度也愈高。,高的升温速度有利于小相变的检测,从而提高检测灵敏度。通常升温速度控制在5~20℃·min-1.
★气氛的影响
     气氛对DTA有较大的影响。如在空气中加热镍催化剂时,由于它被氧化而产生较大的放热峰;而在氢气中加热时,它的DTA曲线就比较平坦。又如CaC2O4·H2O在CO2和在空气中加热的DTA曲