热分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
加 热 器
基本原理
• 检测质量的变化最常用的办法就是用热天平，测量的原理有两种， 可分为变位法和零位法。
• 所谓变位法，是根据天平梁倾斜度与质量变化成比例的关系，用 差动变压器等检知倾斜度，并自动记录。 • 零位法是采用差动变压器法、光学法测定天平梁的倾斜度，然后 去调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流，使线圈转动恢复天 平梁的倾斜，即所谓零位法。由于线圈转动所施加的力与质量变 化成比例，这个力又与线圈中的电流成比例，因此只需测量并记 录电流的变化，便可得到质量变化的曲线。
沸点、热分解反应过程分析 与脱水量测定等，生成挥发 性物质的固相反应分析、固 体与气体反应分析等。 分析研究范 围与DTA大 致相同，但 能定量测定 多种热力学 和动力学参 数，如比热、 反应热、转 变热、反应 速度和高聚 物结晶度等
熔化及结晶转变、 氧化还原反应、 裂解反应等的分 析研究、主要用 于定性分析。
A
B
Tei
Tef Ti 典型的TG曲线
C
D Tf 温 度 C
外推终止温度 Tef
失重后的基线的延长线与TG曲线拐点（最大失重速率）处的 切线的交点所对应的温度，如前图中的 Tef点。
影响TG曲线的因素
1、试样量的影响 用热重法测定时 ,试样量要求要少 ,一般2～5 mg。一方面是因 为仪器天平灵敏度很高(可达0.1μg) ,另一方面如果试样量多 ,传达 质阻力增大 ,试样内部温度梯度变大 ,甚至试样产生热效应会使试 样温度偏离线性程序升温 ,使 TG曲线发生变化。样品用量大 ,不仅 样品内部温度梯度大 ,而且反应产物的扩散作用也慢 ,因此热重分 析时应尽量使用少量的样品 2、升温速率的影响 升温速率越快 ,温度滞后越严重。 3、气氛的影响 吹扫气体的改变对 TG曲线的影响非常显著。
典型的吸热DTA曲线
差热分析仪
• 用于差热分析的仪器装置 称为差热分析仪。
• 它是使用加热炉中的试样 及参比物支持器间的温差 热电偶，把温差信号变为 电信号（通常是电压）， 然后经放大记录。
影响DTA曲线的因素
仪器方面的影响
• 支持器的位置等 • 坩埚材料的影响
操作条件的影响
• 升温速率的影响 • 气氛的影响
基本原理
• 通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温)。当被 测试样发生质量变化，光电传感器能将质量变化转化为直流电讯 号。此讯号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈，产生反向 电磁力矩，驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正 比(即可转变为样品的质量变化)。其变化信息通过记录仪描绘出热 重(TG)曲线，
DSC与DTA测定原理的不同
• DSC是在控制温度变化情况下，以温度（或时间）为横 坐标，以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵 坐标所得的扫描曲线。
• DTA是测量T-T 的关系，而DSC是保持T = 0，测定 H-T 的关系。两者最大的差别是DTA只能定性或半定 量，而DSC的结果可用于定量分析。
热重量分析法（TG或TGA）
基本概念
• 热重分析，是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变 化关系的一种热分析技术，用来研究材料的热稳定性和组份。 • TG在研发和质量控制方面都是比较常用的检测手段。热重分析在 实际的材料分析中经常与其他分析方法连用，进行综合热分析， 全面准确分析材料。
微量热 天平 铂金样 品盘
研究生课程学习
现代仪器分析
—— 热 分 析
热分析定义与分类
• 热分析——在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度的关 系的一类技术。
物理性质 方法名称 热重法 等压质量变化测定 逸出气检测 逸出气分析 放射热分析 热微粒分析 升温曲线测定 差热分析 差示扫描量热法 调制式差示扫描量热法 简称 TG EGD EGA
定量分析
依据：峰面积。因为峰面积
反映了物质的热效应（热
焓），可用来定量计算参与 反应的物质的量或测定热化
学参数。
DTA的应用
• 共混聚合物的鉴定
•依据共混物DTA曲线上的特征峰(熔融吸热峰)确定共混物由高密度聚乙
烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、尼龙 6(Nylon 6)、尼龙66(Nylon 66)和聚四氟乙烯(PTFE)7种聚合物组成
ΔT
空气
用铂坩埚
10 C /min
放 热
用石英坩埚
200
300
400
温 度
C
聚丙烯腈的DTA曲线
操作条件的影响
• 升温速率的影响
升温速率增加，则 dH/dt 越大，即单位
ΔT
1k/min
时间产生的热效应大，产生的温度差当 然也越大，峰就越高；由于升温速率增 大，热惯性也越大，峰顶温度也越高。
升温速率增加，灵敏度增大，同时， 分辨率降低。
6、试样皿的影响 试样皿的材质要求耐高温 ,对试样、中间产物、最终产物 和气氛都是惰性的 ,即不能有反应和催化活性。
TG的应用
• 1、分解温度
TG /% 100
Onset: 393.6 °C
DTG /(%/min) 0 -5 -10
80
Hale Waihona Puke Baidu
60
Mass Change: -100.02 %
-15 -20
PTFE 31.5%
炭黑 18.0%
SiO2 50.5%
聚四氟乙烯中炭黑和SiO2的含量确定
TG的应用
• 4. 研究聚合物固化 静态热重分析，适用于固化 过程中失去低分子物的缩聚 反应。
利用酚醛树脂固化过程中 生成水，测定脱水失重量 最多的固化温度，其固化 程度最佳。
TG的应用
• 热重分析法可以应用的范围相当广，除了在高分子领域的应用外， 其他方面如： • 1、在耐火材料科研和生产中常用热重法来鉴别耐火原料中各类矿 物及其含量，如测定菱镁矿、白云石中MgCO3和CaCO3及其分解产 物CO2的含量等，其中CO2流出造成试料的重量变化，至于反应中 若没有造成重量的变化，则热重分析仪无法分析，此时可以搭配 热差分析仪或示差扫描热量分析仪来作分析。
5k/min
10k/min 吸热
• 气氛的影响
气氛的成分对DTA曲线的影响很大，
可以被氧化的试样在空气或氧气氛中会 有很大的氧化放热峰，在氮气或其它惰 性气体中就没有氧化峰了。
75 100
温度
125
150
C
不同升温速率下CuSO4 5H2O的DTA曲线
样品方面的影响
硝酸银转变的DTA曲线
• 试样量越多，内部传热时间越长，形成 的温度梯度越大，DTA峰形就会扩张， 分辨率要下降，峰顶温度会移向高温， 即温度滞后会更严重。
基本原理
热流型DSC
• 1. 原理
温差热电偶
热流DSC 炉子剖面图
测量
Dynamic Sample Chamber
试样与参比样 ΔT 计算
Reference Pan
Sample Pan
样品方面的影响
• 试样量的影响 • 试样粒度、形状的 影响 • 试样装填的影响
仪器的影响
• 坩埚材料的影响
要求在实验过程中，坩埚材料对试样、产物（包括中间产物）、气氛等都是惰性的，并 且不起催化作用。
1、对于碱性物质（如碳酸氢钠等）不能使用石英、陶瓷类坩埚；含氟的 高聚物与硅形成硅的化合物，也不能使用这类坩埚。 2、铂对许多有机、无机反应有催化作用。这时候不能使用铂坩埚。
差热分析法（DTA）
E
放热 放热峰
o
A
基线
C
D
基线
吸热峰 吸热
B 温度 C
典型的DTA曲线
基本概念
差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间 的温度差随温度变化的一种技术。 参比物：在测量温度范围内不发生任何热效应的物质， 如Al2O3、MgO等
当试样发生任何物理（如相转变、熔化、结晶、升华等） 或化学变化时，所释放或吸收的热量使试样温度高于或 低于参比物的温度，试样和参比物之间就出现温度差， 温度差随温度变化的曲线称差热曲线或DTA曲线。
物理性质 尺寸
力学特性
质量
声学特性
光学特性 电学特性 磁学特性
温度 热量
DTA DSC MDSC
方法名称 热膨胀法 热机械分析 动态热机械法 热发声法 热传声法 热光学法 热电学法 热磁学法
简称
TMA DMA
测定 加热
物理变化 物 质 热力学性质等 化学变化
冷却
研究物质变化过程
主要的热分析方法的温度范围及其应用
热重仪
耐震性强，无须选择设置场所
可进行高灵敏度测定
TG的基线极为稳定 温度范围：
室温～1000℃/1500℃
最大样品量：1g
岛津TG-50/50H
TG仪器介绍
样品盘
• TGA中唯一与样 品接触的部分 • -需具耐腐蚀﹑抗 氧化﹑耐酸碱﹑ 易清 理等特质
气体
• (a)天平气氛控制 • (b)样品气氛控制 • (c)气动式移动炉 体石英管柱
(a)
(b)
• 在粒度和形状上，对试样要尽量均匀， 最好过筛。
(c)
• 试样装填均匀，同时也避免过密和过松。
150
160
170
180
温度（C） （a）原始试样 （b）稍微粉碎的试样 （c）仔细研磨的试样
DTA的应用
定性分析
定性表征和鉴别物质 依据：峰温、形状和峰数目。 方法： 将实测样品DTA曲线与各种化合物的 标准（参考）DTA曲线对照；或者，与 其它热分析曲线结合分析。
基本原理
热电偶与差示热电偶:
测量温度用的热电偶 系统，即T热电偶。
测量温度差用的热电 偶系统，即△T热电偶。
这样组合同时也可测 得参照体系的温度以 及其温差值。
基本原理
处在加热炉和均温块内的试样和参比物在相同的条件下加热或冷却。炉温的程序控制 由控温热电偶监控。试样和参比物之间的温度差通常用对接的两支热电偶进行测定。 热电偶的两个接点分别与盛装试样和参比物的坩埚底部接触，或者分别直接插入试样 和参比物中。 热电偶 参比物 试样 电热丝 均温块 由于热电偶的电动势与 试样和参比物之间的温 差成 正比，温差电动势 经放大后由X-Y记录仪直 接把试样和参比物之间 的温差 △T 记录下来。
• 2、药品中或多或少都有一定量的水分，存在形式大体上分为游 离水(吸咐 水)、结合水和结晶水，这些水分达 到一定量时对某些药品是有害的，必 须把它除去；而某些药品中一定水分的存在，对其生理活性起很大的作用, 必须把它保存下来。测定药品中水量 有许多方法，热重法具有简便、快 速、准确、样品用量少等优点,是首选的。因而得到越来越广泛的应用
影响TG曲线的因素
4、浮力效应的影响
浮力效应是由于升温使样品周围的气体热膨胀,从而导致相 对密度下降 ,浮力减少 ,样品表观增重。
5、挥发物冷凝的影响
分解产物从样品中挥发出来后 ,往往会在低温处再冷凝,如 果冷凝在试样皿上会造成测得的失重结果偏低 ,而当温度进一 步升高 ,冷凝物再次挥发则会产生假失重 ,使 TG曲线变形。
DTA的应用
• 水合草酸钙反应过程与机理 CaC2O4· H2O CaC2O4
分解出CO燃烧
CaCO3
CaO
失H2 O
分解出CO2
DTA的应用
• 蜡状材料熔融温度的测定
蜡状材料DTA曲线
差示扫描量热法（DSC）
基本概念
• 差示扫描量热法（ DSC ）：在程序控制温度下，
测量输入到试样和参比物的热流量差或功率差与温度关 系的一种技术。
校正设计
• （a ）基线校正
TG必须定期做基线校 正，保证测试结果准 确。
• (b )质量校正：用 标准砝码校正
TG曲线
• 由热重法试验得到的曲线，亦称TG曲线。
重量 mg
TG曲线上，质量基本不变的部分， 如前图中的 AB 和 CD。 起始分解温度 Ti 终止分解温度 Tf 外推起始温度 Tei
失重前的基线的延长线与TG曲线拐点 （最大失重速率）处的切线的交点所对 应的温度，如前图中的 Tei 点。
Tr
Ts
Tw
DTA原理图
DTA曲线术语
基线：ΔT近似于0的区段(AB,DE段)。 峰：离开基线后又返回基线的区段( 如BCD)。 吸热峰、放热峰 峰宽：离开基线后又返回基线之间 的温度间隔(或时间间隔)(B’D’)。 峰高：垂直于温度 ( 或时间 ) 轴的峰 顶到内切基线之距离(CF)。 峰面积：峰与内切基线所围之面积 (BCDB)。 外推起始点 ( 出峰点 ) ：峰前沿最大 斜率点切线与基线延长线的交点(G)。
40
20
Peak: 414.0 °C
-25 -30 500 600
0 100 200 300
400 Temperature /°C
TG的应用
• 2.高聚物的热稳定性比较
mg 重量
•
PVC 10mg 5 C /min N2
PI
PMMA
PTFE
HDPE
五种高聚物的TG曲线
温
度
C
TG的应用
• 3、组分分析
基本原理
• 检测质量的变化最常用的办法就是用热天平，测量的原理有两种， 可分为变位法和零位法。
• 所谓变位法，是根据天平梁倾斜度与质量变化成比例的关系，用 差动变压器等检知倾斜度，并自动记录。 • 零位法是采用差动变压器法、光学法测定天平梁的倾斜度，然后 去调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流，使线圈转动恢复天 平梁的倾斜，即所谓零位法。由于线圈转动所施加的力与质量变 化成比例，这个力又与线圈中的电流成比例，因此只需测量并记 录电流的变化，便可得到质量变化的曲线。
沸点、热分解反应过程分析 与脱水量测定等，生成挥发 性物质的固相反应分析、固 体与气体反应分析等。 分析研究范 围与DTA大 致相同，但 能定量测定 多种热力学 和动力学参 数，如比热、 反应热、转 变热、反应 速度和高聚 物结晶度等
熔化及结晶转变、 氧化还原反应、 裂解反应等的分 析研究、主要用 于定性分析。
A
B
Tei
Tef Ti 典型的TG曲线
C
D Tf 温 度 C
外推终止温度 Tef
失重后的基线的延长线与TG曲线拐点（最大失重速率）处的 切线的交点所对应的温度，如前图中的 Tef点。
影响TG曲线的因素
1、试样量的影响 用热重法测定时 ,试样量要求要少 ,一般2～5 mg。一方面是因 为仪器天平灵敏度很高(可达0.1μg) ,另一方面如果试样量多 ,传达 质阻力增大 ,试样内部温度梯度变大 ,甚至试样产生热效应会使试 样温度偏离线性程序升温 ,使 TG曲线发生变化。样品用量大 ,不仅 样品内部温度梯度大 ,而且反应产物的扩散作用也慢 ,因此热重分 析时应尽量使用少量的样品 2、升温速率的影响 升温速率越快 ,温度滞后越严重。 3、气氛的影响 吹扫气体的改变对 TG曲线的影响非常显著。
典型的吸热DTA曲线
差热分析仪
• 用于差热分析的仪器装置 称为差热分析仪。
• 它是使用加热炉中的试样 及参比物支持器间的温差 热电偶，把温差信号变为 电信号（通常是电压）， 然后经放大记录。
影响DTA曲线的因素
仪器方面的影响
• 支持器的位置等 • 坩埚材料的影响
操作条件的影响
• 升温速率的影响 • 气氛的影响
基本原理
• 通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温)。当被 测试样发生质量变化，光电传感器能将质量变化转化为直流电讯 号。此讯号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈，产生反向 电磁力矩，驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正 比(即可转变为样品的质量变化)。其变化信息通过记录仪描绘出热 重(TG)曲线，
DSC与DTA测定原理的不同
• DSC是在控制温度变化情况下，以温度（或时间）为横 坐标，以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵 坐标所得的扫描曲线。
• DTA是测量T-T 的关系，而DSC是保持T = 0，测定 H-T 的关系。两者最大的差别是DTA只能定性或半定 量，而DSC的结果可用于定量分析。
热重量分析法（TG或TGA）
基本概念
• 热重分析，是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变 化关系的一种热分析技术，用来研究材料的热稳定性和组份。 • TG在研发和质量控制方面都是比较常用的检测手段。热重分析在 实际的材料分析中经常与其他分析方法连用，进行综合热分析， 全面准确分析材料。
微量热 天平 铂金样 品盘
研究生课程学习
现代仪器分析
—— 热 分 析
热分析定义与分类
• 热分析——在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度的关 系的一类技术。
物理性质 方法名称 热重法 等压质量变化测定 逸出气检测 逸出气分析 放射热分析 热微粒分析 升温曲线测定 差热分析 差示扫描量热法 调制式差示扫描量热法 简称 TG EGD EGA
定量分析
依据：峰面积。因为峰面积
反映了物质的热效应（热
焓），可用来定量计算参与 反应的物质的量或测定热化
学参数。
DTA的应用
• 共混聚合物的鉴定
•依据共混物DTA曲线上的特征峰(熔融吸热峰)确定共混物由高密度聚乙
烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、尼龙 6(Nylon 6)、尼龙66(Nylon 66)和聚四氟乙烯(PTFE)7种聚合物组成
ΔT
空气
用铂坩埚
10 C /min
放 热
用石英坩埚
200
300
400
温 度
C
聚丙烯腈的DTA曲线
操作条件的影响
• 升温速率的影响
升温速率增加，则 dH/dt 越大，即单位
ΔT
1k/min
时间产生的热效应大，产生的温度差当 然也越大，峰就越高；由于升温速率增 大，热惯性也越大，峰顶温度也越高。
升温速率增加，灵敏度增大，同时， 分辨率降低。
6、试样皿的影响 试样皿的材质要求耐高温 ,对试样、中间产物、最终产物 和气氛都是惰性的 ,即不能有反应和催化活性。
TG的应用
• 1、分解温度
TG /% 100
Onset: 393.6 °C
DTG /(%/min) 0 -5 -10
80
Hale Waihona Puke Baidu
60
Mass Change: -100.02 %
-15 -20
PTFE 31.5%
炭黑 18.0%
SiO2 50.5%
聚四氟乙烯中炭黑和SiO2的含量确定
TG的应用
• 4. 研究聚合物固化 静态热重分析，适用于固化 过程中失去低分子物的缩聚 反应。
利用酚醛树脂固化过程中 生成水，测定脱水失重量 最多的固化温度，其固化 程度最佳。
TG的应用
• 热重分析法可以应用的范围相当广，除了在高分子领域的应用外， 其他方面如： • 1、在耐火材料科研和生产中常用热重法来鉴别耐火原料中各类矿 物及其含量，如测定菱镁矿、白云石中MgCO3和CaCO3及其分解产 物CO2的含量等，其中CO2流出造成试料的重量变化，至于反应中 若没有造成重量的变化，则热重分析仪无法分析，此时可以搭配 热差分析仪或示差扫描热量分析仪来作分析。
5k/min
10k/min 吸热
• 气氛的影响
气氛的成分对DTA曲线的影响很大，
可以被氧化的试样在空气或氧气氛中会 有很大的氧化放热峰，在氮气或其它惰 性气体中就没有氧化峰了。
75 100
温度
125
150
C
不同升温速率下CuSO4 5H2O的DTA曲线
样品方面的影响
硝酸银转变的DTA曲线
• 试样量越多，内部传热时间越长，形成 的温度梯度越大，DTA峰形就会扩张， 分辨率要下降，峰顶温度会移向高温， 即温度滞后会更严重。
基本原理
热流型DSC
• 1. 原理
温差热电偶
热流DSC 炉子剖面图
测量
Dynamic Sample Chamber
试样与参比样 ΔT 计算
Reference Pan
Sample Pan
样品方面的影响
• 试样量的影响 • 试样粒度、形状的 影响 • 试样装填的影响
仪器的影响
• 坩埚材料的影响
要求在实验过程中，坩埚材料对试样、产物（包括中间产物）、气氛等都是惰性的，并 且不起催化作用。
1、对于碱性物质（如碳酸氢钠等）不能使用石英、陶瓷类坩埚；含氟的 高聚物与硅形成硅的化合物，也不能使用这类坩埚。 2、铂对许多有机、无机反应有催化作用。这时候不能使用铂坩埚。
差热分析法（DTA）
E
放热 放热峰
o
A
基线
C
D
基线
吸热峰 吸热
B 温度 C
典型的DTA曲线
基本概念
差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间 的温度差随温度变化的一种技术。 参比物：在测量温度范围内不发生任何热效应的物质， 如Al2O3、MgO等
当试样发生任何物理（如相转变、熔化、结晶、升华等） 或化学变化时，所释放或吸收的热量使试样温度高于或 低于参比物的温度，试样和参比物之间就出现温度差， 温度差随温度变化的曲线称差热曲线或DTA曲线。
物理性质 尺寸
力学特性
质量
声学特性
光学特性 电学特性 磁学特性
温度 热量
DTA DSC MDSC
方法名称 热膨胀法 热机械分析 动态热机械法 热发声法 热传声法 热光学法 热电学法 热磁学法
简称
TMA DMA
测定 加热
物理变化 物 质 热力学性质等 化学变化
冷却
研究物质变化过程
主要的热分析方法的温度范围及其应用
热重仪
耐震性强，无须选择设置场所
可进行高灵敏度测定
TG的基线极为稳定 温度范围：
室温～1000℃/1500℃
最大样品量：1g
岛津TG-50/50H
TG仪器介绍
样品盘
• TGA中唯一与样 品接触的部分 • -需具耐腐蚀﹑抗 氧化﹑耐酸碱﹑ 易清 理等特质
气体
• (a)天平气氛控制 • (b)样品气氛控制 • (c)气动式移动炉 体石英管柱
(a)
(b)
• 在粒度和形状上，对试样要尽量均匀， 最好过筛。
(c)
• 试样装填均匀，同时也避免过密和过松。
150
160
170
180
温度（C） （a）原始试样 （b）稍微粉碎的试样 （c）仔细研磨的试样
DTA的应用
定性分析
定性表征和鉴别物质 依据：峰温、形状和峰数目。 方法： 将实测样品DTA曲线与各种化合物的 标准（参考）DTA曲线对照；或者，与 其它热分析曲线结合分析。
基本原理
热电偶与差示热电偶:
测量温度用的热电偶 系统，即T热电偶。
测量温度差用的热电 偶系统，即△T热电偶。
这样组合同时也可测 得参照体系的温度以 及其温差值。
基本原理
处在加热炉和均温块内的试样和参比物在相同的条件下加热或冷却。炉温的程序控制 由控温热电偶监控。试样和参比物之间的温度差通常用对接的两支热电偶进行测定。 热电偶的两个接点分别与盛装试样和参比物的坩埚底部接触，或者分别直接插入试样 和参比物中。 热电偶 参比物 试样 电热丝 均温块 由于热电偶的电动势与 试样和参比物之间的温 差成 正比，温差电动势 经放大后由X-Y记录仪直 接把试样和参比物之间 的温差 △T 记录下来。
• 2、药品中或多或少都有一定量的水分，存在形式大体上分为游 离水(吸咐 水)、结合水和结晶水，这些水分达 到一定量时对某些药品是有害的，必 须把它除去；而某些药品中一定水分的存在，对其生理活性起很大的作用, 必须把它保存下来。测定药品中水量 有许多方法，热重法具有简便、快 速、准确、样品用量少等优点,是首选的。因而得到越来越广泛的应用
影响TG曲线的因素
4、浮力效应的影响
浮力效应是由于升温使样品周围的气体热膨胀,从而导致相 对密度下降 ,浮力减少 ,样品表观增重。
5、挥发物冷凝的影响
分解产物从样品中挥发出来后 ,往往会在低温处再冷凝,如 果冷凝在试样皿上会造成测得的失重结果偏低 ,而当温度进一 步升高 ,冷凝物再次挥发则会产生假失重 ,使 TG曲线变形。
DTA的应用
• 水合草酸钙反应过程与机理 CaC2O4· H2O CaC2O4
分解出CO燃烧
CaCO3
CaO
失H2 O
分解出CO2
DTA的应用
• 蜡状材料熔融温度的测定
蜡状材料DTA曲线
差示扫描量热法（DSC）
基本概念
• 差示扫描量热法（ DSC ）：在程序控制温度下，
测量输入到试样和参比物的热流量差或功率差与温度关 系的一种技术。
校正设计
• （a ）基线校正
TG必须定期做基线校 正，保证测试结果准 确。
• (b )质量校正：用 标准砝码校正
TG曲线
• 由热重法试验得到的曲线，亦称TG曲线。
重量 mg
TG曲线上，质量基本不变的部分， 如前图中的 AB 和 CD。 起始分解温度 Ti 终止分解温度 Tf 外推起始温度 Tei
失重前的基线的延长线与TG曲线拐点 （最大失重速率）处的切线的交点所对 应的温度，如前图中的 Tei 点。
Tr
Ts
Tw
DTA原理图
DTA曲线术语
基线：ΔT近似于0的区段(AB,DE段)。 峰：离开基线后又返回基线的区段( 如BCD)。 吸热峰、放热峰 峰宽：离开基线后又返回基线之间 的温度间隔(或时间间隔)(B’D’)。 峰高：垂直于温度 ( 或时间 ) 轴的峰 顶到内切基线之距离(CF)。 峰面积：峰与内切基线所围之面积 (BCDB)。 外推起始点 ( 出峰点 ) ：峰前沿最大 斜率点切线与基线延长线的交点(G)。
40
20
Peak: 414.0 °C
-25 -30 500 600
0 100 200 300
400 Temperature /°C
TG的应用
• 2.高聚物的热稳定性比较
mg 重量
•
PVC 10mg 5 C /min N2
PI
PMMA
PTFE
HDPE
五种高聚物的TG曲线
温
度
C
TG的应用
• 3、组分分析