熱重-差熱聯(lián)用熱分析

熱重-差熱聯(lián)用熱分析Evaluation

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Ltd.一、概述——國際熱分析協(xié)會（ICTA）程序控制溫度:指用固定的速率加熱或冷卻。物理性質(zhì):包括物質(zhì)的質(zhì)量、溫度、熱焓、尺寸、機(jī)械、升學(xué)、電學(xué)及磁學(xué)性質(zhì)等。熱分析是“在程序溫度下,測量物質(zhì)的物理性質(zhì)隨溫度變化E的va一lu類at技io術(shù)n”on。ly.ed

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Ltd.幾種主要的熱分析法及其測定的物理化學(xué)參數(shù)Evaluation

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Ltd.幾種主要的熱分析法及其測定的物理化學(xué)參數(shù)Evaluation

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Ltd.二、熱重法（TG）原理程序控制溫度下,測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度（或時間）變化關(guān)系的一種技術(shù)。Evaluation

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Profi熱重Co法py（riTghetrm2o0g0r4a-v2i0m1e1tArsyp,oTsGe）Pt是y在Ltd.熱天平種類Evaluation

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Ltd.熱天平以上皿式零位型的天平應(yīng)用最為廣泛。這種熱天平在加熱過程中試樣無質(zhì)量變化時仍能保持初始平衡狀態(tài)；當(dāng)試樣有質(zhì)量變化時,天平就失去平衡,發(fā)生傾斜,立即由傳感器檢測并輸出天平失衡信號,這一信號經(jīng)測重系統(tǒng)放大用以自動改變平衡復(fù)位E器va中l(wèi)的ua電t流io,n使on天l平y(tǒng).重又回到平衡狀ed態(tài)wi,t即h即所A所s謂po的s零e.位S。lidesfor.NET3.5ClientProfi平C衡o復(fù)py位r器ig的h線t圈20電0流4-與2試0試1樣1質(zhì)As量p變os平e衡P復(fù)ty位L器t的d.線圈電流與試樣質(zhì)量變化成正比,因此,記錄電流的變化即能得到加熱過程中試樣質(zhì)量連續(xù)變化的信息。而試樣溫度同時由測溫?zé)犭娕紲y定并記錄。于是得到試樣質(zhì)量與溫度(或時間)關(guān)系的曲線。SampleFurnace常規(guī)天平:靜態(tài)稱量，溫度室溫，氣氛空氣；熱天平:動態(tài)稱量，溫度可變，氣氛可變。Evaluation

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Ltd.Balance熱重曲線五水硫酸銅的熱失重曲線（10.8mg,靜態(tài)空氣,10℃/min）中間產(chǎn)物的組成,熱穩(wěn)定性,熱分解及生成的產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。CuSO4

·5H2

O

→

CuSO4

·3H2

O

+

2H2

O

↑EvaluaCtuSiOo4

·n3oH2nO

l→yC.uSO4

·H2

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foCruS.O4N·EHT2

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3→.C5uSCOl4

+iHe2

On↑t

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Ltd.微商熱重曲線（DTG）Evaluation

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Profi微商熱Co重py法ri（ghDte2r0i0v4a-t2i0v1T1heArsmpogsreaPvtiymeLtrdy.，DTG）或稱導(dǎo)數(shù)熱重法:記錄TG曲線對溫度（或時間）的一階導(dǎo)數(shù)的一種技術(shù)。DTG曲線特點:精確反映出每個失重階段的起始反應(yīng)溫度、最大反應(yīng)速率溫度和反應(yīng)終止溫度；DTG曲線的峰面積與TG曲線上對應(yīng)的失重量成正比；當(dāng)TG曲線對某些受熱過程出現(xiàn)的臺階不明顯時,利用DTG曲線能明顯區(qū)分。Evaluation

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Ltd.熱重法可檢測的變化過程TG物理變化升華、氣化、吸附、解吸、吸收固體1

固體2＋氣體固體1＋氣體固體1＋固體2固體2固體3＋氣體只要物質(zhì)受熱時發(fā)生質(zhì)量的變化,都可以用熱重法來研究。但對于像熔融、結(jié)晶和玻璃化轉(zhuǎn)變之類的熱行為,樣品質(zhì)量沒有變化,熱重分析方法就不適用了。Evaluat化i學(xué)on變o化nly.ed

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2004固-體2011氣A體spose

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Ltd.試樣制備方法熱重分析前天平校正。試樣預(yù)磨,100－300目篩,干燥、稱量。Evaluation

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ProfiCopyright2004-2011AsposePtyLtd.試樣的裝填（薄而均勻,試樣和參比物的裝填情況一致）選擇合適的升溫速率。三、差熱分析（DTA）原理Evaluation

only.edwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfi差熱Co分py析ri（ghDtif2f0e0r4e-n2t0i1a1lATshpeorsmeaPltAynaLltyds.isDTA）是在程序控制溫度下,測量物質(zhì)和參比物的溫度差隨溫度（或時間）變化的一種技術(shù)。?T＝TS－TREvaluation

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Ltd.典型的DTA曲線圖中基線相當(dāng)于 T=0,樣品無熱效應(yīng)發(fā)生,向上和向下的峰反映了樣品的放熱、吸熱過程。Evaluation

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Ltd.DTA曲線峰的物理化學(xué)歸屬差熱分析中產(chǎn)生放熱峰和吸熱峰的大致原因Evaluation

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Ltd.四、熱重-差熱聯(lián)用分析-------結(jié)合TG及DTA的同步分析技術(shù)優(yōu)點:一個樣品，一次升溫就可同時獲得樣品的重量變化及熱效應(yīng)信息Evaluation

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Ltd.尼龍6的TG-DTA曲線Evaluation

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Ltd.五、TG-DTA聯(lián)用熱分析的影響因素升溫速率:升溫速率越大，熱重曲線上的起始分解溫度和終止分解溫度偏高。升溫速率提高時，DTA曲線的峰溫上升，峰面積與峰高也E有va一l定ua上t升io。nonly.edwi樣th品A因s素po:se（.1S）li試d樣es量f:o試r樣.N量E大T時3.TG5曲C線li的e清n晰t度Profi變差，C并op移y向ri較g高h(yuǎn)t溫2度0。04同-樣20試1樣1用A量sp對oDsTeA曲Pt線y也L有td很.大影響，一般說試樣量少，差熱曲線出峰明顯、分辨率高，基線漂移也小，因此試樣用量應(yīng)在熱重/差熱聯(lián)用分析儀靈敏度范圍內(nèi)盡量少。（2）粒度:粒度越細(xì)，TG曲線起始分解溫度越低，DTA曲線峰溫越低。氣氛Sample升溫速率的影響FurnaceBalance試樣受熱升溫是通過介質(zhì)-坩堝-試樣進(jìn)行熱傳遞的,在爐子和試樣坩堝之間可形成溫差。升溫速率不同,溫差就不同,導(dǎo)致測量誤差。升溫速率對試樣的分解溫度有影響。升溫速率快,造成溫差和熱滯后大,分解起始溫度和終止溫度都相應(yīng)升高。實驗中,升溫速率一般選用5和10℃/min。Evaluation

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Ltd.升溫速率增大,相鄰峰之間的分辨率下降。但用較高的升溫速率可檢測出小的相變峰,即提高了檢測靈敏度。Evaluation

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Ltd.膽甾醇丙酸酯升溫速率的影響升溫速率不同,可導(dǎo)致TG曲線形狀改變。升溫速率快時,TG曲線彎曲（拐點）不明顯,Evaluatio不n利o于n中l(wèi)間y產(chǎn).物的檢出；升溫edwithAspose.Slidesfor.N速E率T慢3時.，5可C顯l示i熱e重n曲t線P的rofiCopyright2004-201全1過A程s。posePtyLtd.一般來說，升溫速率為5.10℃/min時，對TG曲線的影響不太明顯。升溫速率對失重量無影響。試樣量的影響CuSO4·5H2O樣品量:1-500mg；2-200mgCuSO4·3H2OCuSO4·H2OCuSO4試樣用量增加會使TG曲線向高溫方向偏移。當(dāng)試樣用量在熱重天平靈敏度允許的范圍內(nèi),應(yīng)盡量減少,以得到良好的檢測效果。Evaluation

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Ltd.試樣用量和粒度Evaluation

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Ltd.試樣粒度和形狀的影響樣品粒度不同,會引起氣體產(chǎn)物擴(kuò)散的變化,導(dǎo)致反應(yīng)速度和曲線形狀改變。粒度越小,反應(yīng)速度越快,熱重曲線上的分解起始點和結(jié)束點的溫度降低,反應(yīng)區(qū)間變窄。Evaluation

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Ltd.氣氛的影響氣氛種類惰性氣氛：N2.Ar、He氧化氣氛：空氣Ev、al氧ua氣tiononly.edwit還h原As氣po氛se：.SHl2i、deCsOfor.NET3.5ClientProfiCopyright2004-2011AsposePtyLtd.分解溫度:T真空<T空氣<TCO2Evaluation

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Ltd.實驗氣氛Evaluation

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Ltd.六、實驗儀器Evaluation

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Ltd.七、實驗步驟選擇1mg×10,DTG量程選擇×5,DTA量程選擇除氣氛控制單元外,其他電源全部打開,預(yù)熱30 分鐘后開始實驗。數(shù)據(jù)站接口單元選Ev擇aTlGu檔a,ti量o程n開on關(guān)l和y.倍率開關(guān)ed

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