當(dāng)被測物質(zhì)在加熱過程中有升華,、汽化、分解出氣體或失去結(jié)晶水時,，被測的物質(zhì)質(zhì)量就會發(fā)生變化,。這時熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線,，就可以知道被測物質(zhì)在多少度時產(chǎn)生變化,，并且根據(jù)失重量，可以計算失去了多少物質(zhì),，(如CuSO4·5H2O中的結(jié)晶水),。

作原理

熱重分析儀主要由天平、爐子,、程序控溫系統(tǒng),、記錄系統(tǒng)等幾個分構(gòu)成。

測量的原理有兩種,，即變位法和零位法,。所謂變位法，是根據(jù)天平梁傾斜度與質(zhì)量變化成比例的關(guān)系,，用差動變壓器等檢知傾斜度,，并自動記錄。零位法是采用差動變壓器法,、光學(xué)法測定天平梁的傾斜度,，然后去調(diào)整安裝在天平系統(tǒng)和磁場中線圈的電，使線圈轉(zhuǎn)動恢復(fù)天平梁的傾斜,，即所謂零位法,。由于線圈轉(zhuǎn)動所施加的力與質(zhì)量變化成比例，這個力又與線圈中的電成比例,，因此只需測量并記錄電的變化,，便可得到質(zhì)量變化的曲線。

影響因素

試樣量和試樣皿

熱重法測定,，試樣量要少,，般2~5mg。方面是因?yàn)閮x器天平靈敏度很(可達(dá)0.1μg),，另方面如果試樣量多,，傳質(zhì)阻力越大,，試樣內(nèi)溫度梯度大，甚至試樣產(chǎn)生熱效應(yīng)會使試樣溫度偏離線性程序升溫,，使TG曲線發(fā)生變化,，粒度也是越細(xì)越好，盡可能將試樣鋪平,，如粒度大,，會使分解反應(yīng)移向溫。

試樣皿的材質(zhì),，要求耐溫，對試樣,、中間產(chǎn)物,、產(chǎn)物和氣氛都是惰性的，即不能有反應(yīng)活性和催化活性,。通常用的試樣皿有鉑金的,、陶瓷、石英,、玻璃,、鋁等。別要注意,，不同的樣品要采用不同材質(zhì)的試樣皿,，否則會損壞試樣皿，如:碳酸鈉會在溫時與石英,、陶瓷中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鈉,，所以象碳酸鈉類堿性樣品，測試時不要用鋁,、石英,、玻璃、陶瓷試樣皿,。鉑金試樣皿,，對有加氫或脫氫的有機(jī)物有活性，也不適合作含磷,、硫和鹵素的聚合物樣品,，因此要加以選擇。

升溫速率

升溫速度越快,，溫度滯后越嚴(yán)重,，如聚苯乙烯在N2中分解，當(dāng)分解程度都取失重10%時,，用1℃/min測定為357℃,，用5℃/min測定為394℃相差37℃。升溫速度快，使曲線的分辨力下降,，會丟失某些中間產(chǎn)物的信息,，如對含水化合物慢升溫可以檢出分步失水的些中間物。

氣氛影響

熱天平周圍氣氛的改變對TG曲線影響顯著,，CaCO3在真空,、空氣和CO2三種氣氛中的TG曲線，其分解溫度相差近600℃,，原因在于CO2是CaCO3分解產(chǎn)物,，氣氛中存在CO2會抑制CaCO3的分解，使分解溫度提,。

聚丙烯在空氣中,，150~180℃下會有明顯增重，這是聚丙烯氧化的結(jié)果,，在N2中就沒有增重,。氣速度般為40ml/min，速大對傳熱和溢出氣體擴(kuò)散有利,。

揮發(fā)物冷凝

分解產(chǎn)物從樣品中揮發(fā)出來,，往往會在低溫處再冷凝，如果冷凝在吊絲式試樣皿上會成測得失重結(jié)果偏低,，而當(dāng)溫度步升,，冷凝物再次揮發(fā)會產(chǎn)生假失重，使TG曲線變形,。解決的辦法,，般采用加大氣體的速，使揮發(fā)物立即離開試樣皿,。

浮力

浮力變化是由于升溫使樣品周圍的氣體熱膨脹從而相對密度下降,，浮力減小，使樣品表觀增重,。如:300℃時的浮力可降低到常溫時浮力的半,，900℃時可降低到約1/4。實(shí)用校正方法是做試驗(yàn),，(空載熱重實(shí)驗(yàn)),，消除表觀增重

熱重分析儀的作原理和影響因素

作原理

影響因素

試樣量和試樣皿

升溫速率

氣氛影響

揮發(fā)物冷凝

浮力

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