23 热重分析模版课件

1、第三节 热重分析热重分析根本原理热重曲线解析TG/DTG曲线的应用影响热重曲线的因素第三节 热重分析根本原理: 热重法是在程序温度控制下, 连续测量试样的质量随温度或时间变化的一种技术。这种技术常应用于物质的分解、升华、蒸发、氧化、复原、吸附和脱附等伴随有质量变化的过程。原理方框图如右所示：第三节 热重分析微量热天平的工作原理示意图第三节 热重分析热重曲线的解析平台(Plateau), AB和CD段起始温度(Ti)终止温度(Tf)反响区间(BC段), 从Ti到Tf 的温度间隔阶梯(Step), BB段 (a).阶梯位置 -重量变化温区 (b).阶梯高度 - 重量变化大小 (c).阶梯斜度 -重

2、量变化或反响 速率典型热重曲线第三节 热重分析微分热重法(DTG) TG的衍生技术, 即是由TG曲线对温度或时间进行微分而得到的曲线。在TG曲线上质量变化的每一个阶梯，在相应的DTG曲线上是以对应的峰的形式出现。第三节 热重分析TG/DTG曲线的应用: 确定化合物热分解或蒸发温区烟酸(Nicotinic acid )的TG/DTG曲线第三节 热重分析确定化合物的结晶水含量和化合物的热分解机理CaC2O4H2O的TG/DTG曲线第三节 热重分析影响热重曲线的因素浮力的影响任何物体在空中都要受周围气氛对它的影响，浮力大小与周围气氛的密度及温度、物体本身的体积有关。重量没有发生变化的情况下，由于温度

3、升高样品好象增重了，这种现象称表观增重。浮力的影响最好实际测定，其方法是在样品池内放一定重量的-Al203(DTA的参考物)升温到1000，由所测的TG曲线就可求得各温度下的表观增重量。作试样时把表观增重扣除，即得实际重量变化值。第三节 热重分析样品池和样品吊兰材料的影响试样容器可以由多种材质制成，如铂、银、镍、铝等金属和石英、刚玉、玻璃等无机材料。它们适用的温度范围不同，导热和热辐射也有所不同。热分析用的样品池和样品吊兰(包括吊丝)的材料要求对试样、中间产物、最终产物和周围气氛都是惰性的，即不能有反响活性也不能有催化活性。第三节 热重分析挥发物的再冷凝问题在热分析过程中样品逸出的挥发物有可能

4、在热天平其它部件上冷凝。这不但污染了仪器，而且使测得的失重量偏低，当温度进一步上升后，这些冷凝物又再挥发造成假失重，使TG曲线变形，测定不准,也不能重复。通入流动气体可以解决此问题第三节 热重分析气氛的影响一般认为，气体密度越大，浮力也越大，其表观增重也越明显，这是气氛影响的一个方面。有些样品在空气中进行实验时有明显的增重现象，而在氮气中实验就不增重，这往往是由于样品被氧化的结果。当试样有气体产物时，有时也要考虑到环境气氛对试样反响的影响。在密封的样品皿中或在加压情况下，样品的分解温度也会明显增高。在流动气氛中进行实验时，要注意流速的稳定，流速的波动对TG曲线会有明显影响，流速的大小对微量热天

5、平一般取30m1-60m1/分为宜。一般认为气流速度大对传热和逸出气体的扩散有利，使热分解温度降低。第三节 热重分析样品用量、粒度和装置情况的影响样品用量多时，样品内部形成的温度梯度大，外表到达分解温度后而样品内部还要经较长时间才能到达分解温度，这种现象对导热性差的高分子试样尤其明显。样品粒度对TG曲线的影响与DTA用量的影响相似，粒度越小，反响外表越大，反响更易进行，反响速度也越快，TG曲线的Ti和Tf都低，反响区间也窄。所以尽量用小颗粒试样。样品的装填首先要求粒度均匀。紧装填对传热有利，但对逸出气体扩散不利。为了得到重复的结果要求每次装填情况一致。第三节 热重分析升温速率的影响升温速率对TG曲线影响最大。升温速率越大温度滞后越严重，开始分解温度Ti和终止分解温度Tf偏高，