文档介绍：2021年差热分析实验报告南京大学
2021年差热分析实验报告南京大学
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2021年差热分析实验报告南京大学
南京大学物理系试验汇报
题目 差热分析
姓名 吕寿亭 3月24日 学号 13110
摘要
本试验汇报叙述了差热分析试验基础原理、 试验及数据处理方法: 以三氧化二铝（Al2O3）作为参考物,分别测量了五水合硫酸铜（CuSO4•5H2O）和锡（Sn）样品差热曲线并对其进行了分析, 最终对试验结果进行了讨论。
关键词: 差热曲线 三氧化二铝 锡 五水合硫酸铜
引言
差热分析是在程序控制下测量物质和参比物之间温度差与温度(或时间)关系一个技术。描述这种关系曲线称为差热曲线或DTA曲线。因为试样和参比物之间温度差关键取决于试样温度改变, 所以就其本质来说, 差热分析是一个关键与焓变测定相关并借此了解物质相关性质技术。
试验目
1、 了解差热分析基础原理和试验基础步骤。
2、 测量五水硫酸铜和锡差热曲线,并简单计算曲线峰面积。
试验原理
差热曲线形成及差热分析通常特点
物质在加热或冷却过程中会发生物理改变或化学改变, 与此同时, 往往还伴随吸热或放热现象。伴随热效应改变, 有晶型转变、 沸腾、 升华、 蒸发、 熔融等物理改变, 以及氧化还原、 分解、 脱水和离解等化学改变。另有部分物理改变, 虽无热效应发生但比热容等一些物理性质也会发生改变, 这类改变如玻璃化转变等。物质发生焓变时质量不一定改变, 但温度是肯定会改变。差热分析正是在物质这类性质基础上建立一个技术。
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若将在试验温区内呈热稳定已知物质(参比物)和试样一起放入加热系统中（图1）, 并以线性程序温度对它们加热。在试样没有发生吸热或放热改变且与程序温度间不存在温度滞后时, 试样和参比物温度与线性程序温度是一致。若试样发生放热改变, 因为热量不可能从试样瞬间导出, 于是试样温度偏离线性升温线, 且向高温方向移动。反之, 在试样发生吸热改变时, 因为试样不可能从环境瞬间吸收足够热量, 从而使试样温度低于程序温度。只有经历一个传热过程试样才能回复到与程序温度相同温度。
在试样和参比物比热容、 导热系数和质量等相同理想情况, 用图1装置测得试样和参比物温度及它们之间温度差随时间改变如图2所表示。图中参比物温度一直与程序温度一致, 试样温度则随吸热和放热过程发生而偏离程序温度线。当Ts -TR=ΔT为零时, 因中参比物与试样温度一致, 两温度线重合, 在ΔT曲线则为一条水平基线。
图1 图2
试样吸热时ΔT<0, 在ΔT曲线上是一个向下吸热峰。当试样放热时ΔT>0, 在ΔT曲线上是一个向上放热峰。因为是线性升温, 经过了T-t关系可将ΔT-t图转换成ΔT-T图。ΔT- t(或T) 图即是差热曲线, 表示试样和参比物之间温度差随时间或温度改变关系。
差热曲线直接提供信息有峰位置、 峰面积、 峰形状和个数。由它们不仅能够对物质进行定性和定量分析, 而且还能够研究改变过程动力学。曲线上峰起始温度只是试验条