影響熱重分析的因素有哪些

閱讀：7102發(fā)布時間：2021-5-28

　　熱重分析(TG或TGA)是指在程序控制溫度下測量待測樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系的一種熱分析技術(shù)，用來研究材料的熱穩(wěn)定性和組分。TGA在研發(fā)和質(zhì)量控制方面都是比較常用的檢測手段。熱重分析在實際的材料分析中經(jīng)常與其他分析方法聯(lián)用，進行綜合熱分析，全面準(zhǔn)確分析材料。

　　熱重法的重要特點是定量性強，能準(zhǔn)確地測量物質(zhì)的質(zhì)量變化及變化的速率，可以說，只要物質(zhì)受熱時發(fā)生重量的變化，就可以用熱重法來研究其變化過程。

　　影響熱重法測定結(jié)果的因素，大致有下列幾個方面：儀器因素，實驗條件和參數(shù)的選擇，試樣的影響因素等等。

　　1、儀器的影響

　　① 浮力的影響

　　a) 熱天平在熱區(qū)中，其部件在升溫過程中排開空氣的重量在不斷減小，即浮力在減小，也就是試樣的表現(xiàn)增重。

　　b) 熱天平試樣周圍氣氛受熱變輕會向上升，形成向上的熱氣流，作用在熱天平上相當(dāng)于減重，叫做對流影響。

　?、?nbsp;坩堝的影響

　　熱分析用的坩堝(或稱試樣杯、試樣皿)材質(zhì)，要求對試樣、中間產(chǎn)物、終產(chǎn)物和氣氛都是惰性的，即不能有反應(yīng)活性，也不能有催化活性。

　?、?nbsp;揮發(fā)特再冷凝的影響

　　試樣熱分析過程逸出的揮發(fā)物有可能在熱天平其它部分再冷凝，這不但污染了食品，而且還使測得的失重量偏低，待溫度進一步上升后，這些冷凝物可能再次揮發(fā)產(chǎn)生假失重，使TG曲線變形，使測定不準(zhǔn)，也不能重復(fù)。為解決這個問題可適當(dāng)向熱天平通適量氣體。

　　2、操作條件的影響

　?、?nbsp;升溫速率的影響

　　這是對TG測定大的因素。升溫速率越大溫度滯后越嚴(yán)重，開始分解溫度Ti及終止分解溫度Tf都越高。溫度區(qū)間也越寬。

　　一般進行熱重法測定不要采用太高的升溫速率，對傳熱差的高分子物試樣一般用5～10℃/min，對傳熱好的無機物、金屬試樣可用10～20℃/min，對作動力學(xué)分析還要低一些。

　?、?nbsp;氣氛的影響

　　熱天平周圍氣氛的改變對TG曲線的影響也非常顯著。

　　在流動氣氛中進行TG測定時，流速大小、氣氛純度、進氣溫度等是否穩(wěn)定，對TG曲線都有影響。一般，氣流速度大，對傳熱和逸出氣體擴散都有利。使熱分解溫度降低。對于真空和高壓熱天平，氣氛壓力對TG也有很大影響。

　　③ 試樣用量、粒度和裝填情況的影響

　　a) 試樣用量多時，要經(jīng)過較長時間內(nèi)部才能達(dá)到分解溫度。

　　b) 試樣粒度對TG曲線的影響與用量的影響相似，粒度越小，反應(yīng)面積越大，反應(yīng)更易進行，反應(yīng)也越快，使TG曲線的Ti和Tf都低，反應(yīng)區(qū)間也窄。

　　c) 試樣裝填情況首先要求顆粒均勻，必要時要過篩。

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