文档介绍：实验目的掌握差热分析的基本原理、测量技术以及影响测量准确性的因素。学会差热分析仪的操作,并测定KNO3的差热曲线。掌握差热曲线的定量和定性处理方法,对实验结果作出解释。-8-1差热曲线和试样在物质匀速加热或冷却的过程中,当达到特定温度时会发生物理或化学变化。在变化过程中,往往伴随有吸热或放热现象,这样就改变了物质原有的升温或降温速率。差热分析就是利用这一特点,通过测定样品与一对热稳定的参比物之间的温度差与时间的关系,来获得有关热力学或热动力学的信息。目前常用的差热分析仪一般是将试样与具有较高热稳定性的差比物(如a-Al2O3)分别放入两个小的坩埚,置于加热炉中升温。如在升温过程中试样没有热效应,则试样与差比物之间的温度差DT为零;而如果试样在某温度下有热效应,则试样温度上升的速率会发生变化,与参比物相比会产生温度差DT。把T和DT转变为电信号,放大后用双笔记录仪记录下来,分别对时间作图,得DT—t和T—t两条曲线。图III-8-1所示的是理想状况下的差热曲线。图中ab、de、gh分别对应于试样与参比物没有温度差时的情况,称为基线,而bcd和efg分别为差热峰。差热曲线中峰的数目、位置、方向、高度、宽度和面积等均具有一定的意义。比如,峰的数目表示在测温范围内试样发生变化的次数;峰的位置对应于试样发生变化的温度;峰的方向则指示变化是吸热还是放热;峰的面积表示热效应的大小等等。因此,根据差热曲线的情况就可以对试样进行具体分析,得出有关信息。在峰面积的测量中,峰前后基线在一条直线上时,可以按照三角形的方法求算面积。但是更多的时候,基线并不一定和时间轴平行,峰前后的基线也不一定在同一直线上(如图III-8-2上所示)。此时可以按照作切线的方法确定峰的起点、终点和峰面积。另外,还可以采取剪下峰称重,以重量代替面积(即剪纸称量法)。,影响差热分析结果的因素较多。主要有:(1)升温速率升温速率对差热曲线有重大影响,常常影响峰的形状、分辨率和峰所对应的温度值。比如当升温速率较低时基线漂移较小,分辨率较高,可分辨距离很近的峰,但测定时间相对较长;而升温速率高时,基线漂移严重,分辨率较低,但测试时间较短。图III-8-2测定面积的方法(2)试样样品的颗粒一般大约在200目左右,用量则与热效应和峰间距有关。样品粒度的大小,用量的多少都对分析有着很大的影响,甚至连装样的均匀性也会影响到实验的结果。(3)稀释剂的影响稀释剂是指在试样中加入一种与试样不发生任何反应的惰性物质,常常是参比物质。稀释剂的加入使样品与参比物的热容相近,能有助于改善基线的稳定性,提高检出灵敏度,但同时也会降低峰的面积。(4)气氛与压力许多测定受加热炉中气氛及压力的影响较大,如CaC2O4·H2O在氮气和空气气氛下分解时曲线是不同的。在氮气气氛下CaC2O4·H2O第二步热解时会分解出CO气体,产生吸热峰,而在空气气氛下热解时放出的CO会被氧化,同时放出热量呈现放热峰。除了以上因素外,走纸速率、差热量程等均对差热曲线有一定的影响。因此在运用差热分析方法研究体系时,必须认真查阅文献,审阅体系,找出合适的实验条件方可进行测试。本实验使用的南大万和的NDTA-III型差热仪属于中温、微量型差热仪。其主要有温控系统、差热系统、试样测温