熱重分析儀——化學(xué)和元素分析
根據(jù)國際熱分析協(xié)會(huì)(International Confederation for Thermal Analysis，縮寫ICTA)的定義，熱重分析指溫度在程序控制時(shí)，測(cè)量物質(zhì)質(zhì)量與溫度之間的關(guān)系的技術(shù)。這里值得一提的是，定義為質(zhì)量的變化而不是重量變化是基于在磁場作用下，強(qiáng)磁性材料當(dāng)達(dá)到居里點(diǎn)時(shí)，雖然無質(zhì)量變化，卻有表觀失重。而熱重分析則指觀測(cè)試樣在受熱過程中實(shí)質(zhì)上的質(zhì)量變化。熱重分析所用的儀器是熱天平，它的基本原理是，樣品重量變化所引起的天平位移量轉(zhuǎn)化成電磁量，這個(gè)微小的電量經(jīng)過放大器放大后，送入記錄儀記錄;而電量的大小正比于樣品的重量變化量。當(dāng)被測(cè)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(shí)，被測(cè)的物質(zhì)質(zhì)量就會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)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(cè)物質(zhì)在多少度時(shí)產(chǎn)生變化，并且根據(jù)失重量，可以計(jì)算失去了多少物質(zhì)(如CuSO4·5H2O中的結(jié)晶水)。從熱重曲線上我們就可以知道CuSO4·5H2O中的5個(gè)結(jié)晶水是分三步脫去的。TGA 可以得到樣品的熱變化所產(chǎn)生的熱物性方面的信息。
熱重法的重要特點(diǎn)是定量性強(qiáng)，能準(zhǔn)確地測(cè)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(shí)發(fā)生重量的變化，就可以用熱重法來研究其變化過程。熱重法已在下述諸方面得到應(yīng)用:
1. 無機(jī)物、有機(jī)物及聚合物的熱分解; 2. 金屬在高溫下受各種氣體的腐蝕過程;
3. 固態(tài)反應(yīng); 4. 礦物的煅燒和冶煉;
5. 液體的蒸餾和汽化; 6. 煤、石油和木材的熱解過程;
7. 含濕量、揮發(fā)物及灰分含量的測(cè)定; 8. 升華過程;
9. 脫水和吸濕; 10. 爆炸材料的研究;
11. 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究; 12. 發(fā)現(xiàn)新化合物;
13. 吸附和解吸; 14. 催化活度的測(cè)定;
15. 表面積的測(cè)定; 16. 氧化穩(wěn)定性和還原穩(wěn)定性的研究;
17. 反應(yīng)機(jī)制的研究。還可以作為測(cè)量固體表面酸堿度的表征手段。
熱重分析實(shí)現(xiàn)的核心就是利用超高精度、超靈敏、高鑒別力的分析天平，在物質(zhì)加熱的過程中不間斷的檢測(cè)待測(cè)物體質(zhì)量的變化。因此，熱重分析領(lǐng)域?qū)ξ⒘刻炱?、超微量天平的分辨率、靈敏度、穩(wěn)定性要求極其高，一般的分析天平的分辨率在1μg，甚至在0.1μg。 我公司的微量、超微量分析天平能很好的滿足以上需求。
