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南京大展檢測(cè)儀器有限公司

熱重分析儀有哪些影響因素,?

時(shí)間:2020-11-26 閱讀:2169
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 熱重分析儀(Thermal Gravimetric Analyzer)是一種利用熱重法檢測(cè)物質(zhì)溫度-質(zhì)量變化關(guān)系的儀器。熱重法是在程序控溫下,,測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度(或時(shí)間)的變化關(guān)系,。
 
影響因素
試樣量和試樣皿
熱重法測(cè)定,試樣量要少,,一般2~5mg,。一方面是因?yàn)閮x器天平靈敏度很高(可達(dá)0.1μg),另一方面如果試樣量多,,傳質(zhì)阻力越大,,試樣內(nèi)部溫度梯度大,甚至試樣產(chǎn)生熱效應(yīng)會(huì)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(huì)使分解反應(yīng)移向高溫。
試樣皿的材質(zhì),,要求耐高溫,,對(duì)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)活性和催化活性,。通常用的試樣皿有鉑金的、陶瓷,、石英,、玻璃、鋁等,。特別要注意,,不同的樣品要采用不同材質(zhì)的試樣皿,否則會(huì)損壞試樣皿,,如:碳酸鈉會(huì)在高溫時(shí)與石英,、陶瓷中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鈉,所以像碳酸鈉一類堿性樣品,,測(cè)試時(shí)不要用鋁,、石英、玻璃,、陶瓷試樣皿,。鉑金試樣皿,對(duì)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(shí),,用1℃/min測(cè)定為357℃,用5℃/min測(cè)定為394℃相差37℃,。升溫速度快,,使曲線的分辨力下降,會(huì)丟失某些中間產(chǎn)物的信息,,如對(duì)含水化合物慢升溫可以檢出分步失水的一些中間物,。
氣氛影響
熱天平周圍氣氛的改變對(duì)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(huì)抑制CaCO3的分解,,使分解溫度提高。
聚丙烯在空氣中,,150~180℃下會(huì)有明顯增重,,這是聚丙烯氧化的結(jié)果,,在N2中就沒有增重。氣流速度一般為40ml/min,,流速大對(duì)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(huì)在低溫處再冷凝,,如果冷凝在吊絲式試樣皿上會(huì)造成測(cè)得失重結(jié)果偏低,,而當(dāng)溫度進(jìn)一步升高,冷凝物再次揮發(fā)會(huì)產(chǎn)生假失重,,使TG曲線變形,。解決的辦法,一般采用加大氣體的流速,,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(duì)密度下降,浮力減小,,使樣品表觀增重,。如:300℃時(shí)的浮力可降低到常溫時(shí)浮力的一半,,900℃時(shí)可降低到約1/4,。實(shí)用校正方法是做空白試驗(yàn),(空載熱重實(shí)驗(yàn)),,消除表觀增重,。

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