实验六-差热分析草酸钙的热分解过程
实验六-差热分析草酸钙的热分解过程
实验六-差热分析草酸钙的热分解过程实验六差热分析草酸钙的热分解过程一、实验目的1. 掌握差热分析法的基本原理。
2. 了解热分析仪的结构，掌握仪器的基本操作。
3. 利用差热分析技术研究草酸钙的热分解过程。
二、实验原理热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。
程序控制温度一般是指线性升温或线性降温，也包括恒温、循环或非线性升温、降温。
物质性质包括质量、温度、热焓变化、尺寸、机械特性、声学特性、电学和磁学特性等等。
在热分析技术中，热重法是指在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术，被测参数为质量（通常为重量），检测装置为“热天平”，热重法测试得到的曲线称为热重曲线（TG）。
热重曲线以质量作为纵坐标，可以用重量、总重量减少的百分数、重量剩余百分数或分解分数表示。
曲线从上往下表示质量减少，以温度（或时间）作横坐标，从左向右表示温度（或时间）增加，所得到的重量变化对温度的关系曲线则称之为热重曲线。
热重法的主要特点是定量性强，能准确地测量物质质量变化及变化的速率。
在正常的情况下，热重曲线的水平部分看作是恒定重量的特征，变化最陡峭的部分，可以给出重量变化的斜率，曲线的形状和解析取决于试验条件的稳定性。
热重曲线开始偏离水平部分的温度为反应的起始温度，测量物质的质量是在加热情况下测量试样随温度的变化，如含水和化合物的脱水，无机和有机化合物的热分解。
物质在加热过程中与周围气氛的作用，固体或液体物质的升华和蒸发等，都是在加热过程中伴随有重量的变化。
从热重法派生出微商热重法（DTG ）和二阶微商法（DDTG），前者是TG 曲线对温度（或时间）的一阶导数，后者是TG曲线的二阶导数。
差热分析（DTA）是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度函数关系的一种技术，只要被测物质在所用的温度范围内具有热活性，则热效应联系着物理或化学变化，在所记录的差热曲线上呈现一系列的热效应峰，峰的位置由物质的化学组成的晶体结构所决定，而峰的面积则与发生反应时所放出的能量有关。
综合热分析法测定CaC2O4.H2O的脱水、分解曲线以及用非等温方法计算各步反应的活化能
综合热分析法测定CaC2O4.H2O的脱⽔、分解曲线以及⽤⾮等温⽅法计算各步反应的活化能* * ⼤学综合化学实验报告实验名称综合热分析法测定CaC2O4·H2O的脱⽔、分解曲线以及⽤⾮等温⽅法计算各步反应的活化能学院学⽣姓名专业学号年级指导教师⼆〇年⽉⽇综合热分析法测定CaC2O4·H2O的脱⽔、分解曲线以及⽤⾮等温⽅法计算各步反应的活化能***(**⼤学 **学院，**(省) **(市) ******(邮编))摘要：综合热分析⽅法测量CaC2O4·H2O的脱⽔、分解反应的质量和热效应，⽤得到的热重曲线来研究反应过程.实验观察到反应中有三个失重阶段，最后计算了体系变化过程中的⼀些物理化学参数.关键词：热分析;热重法;差热法;TG;DSC;CaC2O4·H2O0引⾔热分析是测量在程序控制温度下，物质的物理性质与温度依赖关系的⼀类技术.最常⽤的热分析⽅法有:差(⽰)热分析(DTA)、热重法(TG)、微分热重量法(DTG)、差⽰扫描量热法(DSC)、热机械分析(TMA)和动态热机械分析(DMA)等.许多物理化学过程都伴随有热效应.⽽固-⽓和液-⽓体系在反应过程中⼜可出现固相或液相的质量变化.因此，借助于对其热效应或质量的测量来了解过程的变化，从⽽解决研究中的⼀些问题.随着差热-热重⽅法联⽤的进展，⽤它们研究固态或液态反应动⼒学的⼯作⽇渐增多.这种⽅法的特点是由简单的实验曲线可以了解体系的变化过程和计算出物理化学参数，给研究者带来很⼤的⽅便.近年来随着电⼦技术的发展使这个⽅法向微量、快速等⽅⾯发展，使⽤领域也逐渐扩⼤.0.1 热重分析热重分析是在程序控制下借助热天平连续测定物质受热过程中质量与温度关系的⼀种实验技术，有助于研究晶体的熔化、蒸发、升华和吸附等性质变化，也常⽤于研究物质脱⽔、解离、氧化、还原等过程.热重法实验得到的曲线称为热重(TG)曲线.TG 曲线以温度作横坐标，以试样的失重作纵坐标，显⽰试样的绝对质量随温度的恒定升⾼⽽发⽣的⼀系列变化.这些变化表征了试样在不同温度范围内发⽣的挥发组分的挥发，以及在不1.单臂天平2.别热炉3.热电偶4.保护⽓体5.尾⽓出⼝6.真空系统7.⽔冷系统8.样品9.炉体升降机构同温度范围内发⽣的分解产物的挥发.曲线上每⼀个阶梯都与⼀个热重变化机理相对应，每⼀条⽔平线意味着某⼀化合物在当前条件下的稳定存在.阶梯的垂直⾼度，定量反应出变化过程中的质量改变值[1].0.2 差热分析和差⽰扫描量热分析差热分析（DTA ）是在试样与参⽐物处于控制速率下进⾏加热或冷却地环境中，在相同地温度条件时，记录两者之间地温度差随时间或温度地变化.当试样发⽣热效应(熔化、分解、相变等)时，试样实际温度与程序升温所控制的温度会有差异这就需要⼀定的时间来建⽴零温度差，此时，何⽤差⽰扫描量热法可以更准确地测定热量数值变化.差⽰扫描量热分析（DSC ）记录地则是在⼆者之间建⽴零温度差所需地能量随时间或温度地变化.差热分析和差⽰扫描量热分析所得到的谱图或曲线常画成在恒定加热或冷却的速率下随时间或温度变化的形式，其横坐标相应于时间或温度，作差热分析测量时，纵坐标为试样与参⽐物之温差，⽽作差⽰扫描量热分析时，纵坐标为试样池与参⽐池之功率差（d ΔC/dt ）.凡是有热量变化的物理和化学现象都可以借助于差热分析或差⽰扫描热分析的⽅法来进⾏精确的分析，并能定量地加以描述.本实验分析草酸钙的热分解过程，发⽣了如下三步：()()()242242CaC O H O s CaC O s H O g →+△()()()243CaC O s CaCO s CO g ??→+△()()()32CaCO s CaO s CO g ??→+△1 实验部分1.1 试剂及仪器Ca 2C 2O 4·H 2O 、N 2、STA 449F3热分析仪、恒温⽔浴. 1.2 实验内容打开恒温⽔浴、STA 449F3主机与计算机电源.在⽔浴与热天平打开2～3⼩时后，可以开始测试，如果配有低温系统，打开冷却控制器CC200电源，打开电脑中的操作软件.调整保护⽓体及吹扫⽓体的输出压⼒和流速.参⽐使⽤空坩埚，参⽐物与样品使⽤相同的坩埚且参⽐物坩埚应置于传感器的后⽅. 进⼊测量运⾏程序，选⽂件菜单中的打开选项，打开所需的测试基线进⼊编程⽂件.选择测量模式，输⼊识别号、样品名称与样品质量.选择标准温度校正⽂件和标准灵敏度校正⽂件后，仪器开始测量直到测量结束.2 数据处理实验得到差⽰扫描量热曲线(DSC)、热重曲线（TG ）和升温曲线等.现由TG 曲线计算脱⽔及分解各步反应所失重量百分数，并与理论值相⽐较，如下：化学反应过程百分失重测量值百分失重理论值()()()242242CaC O H O s CaC O s H O g →+△12.21% 12.33% ()()()243CaC O s CaCO s CO g ??→+△18.18%19.18%()()()32CaCO s CaO s CO g ??→+△29.93% 30.14%表⼀各步反应过程所失重量百分数这些数据显⽰了试样在不同温度范围内发⽣的各个过程中，挥发组分的挥发量，测量值与理论值差距不⼤.下⾯由DSC 曲线计算过程中的热效应化学反应过程焓变J/g 理论吸热量kJ/mol()()()242242CaC O H O s CaC O s H O g →+△372.0 136.9 ()()()243CaC O s CaCO s CO g ??→+△215.1 300.2 ()()()32CaCO s CaO s CO g ??→+△902.6275.5表⼆各步反应过程的热效应实验得到的热重曲线，有三个⾮常明显的失重阶段，相应地DSC 曲线有三个吸热峰.分别对应失去结晶⽔与C 2O 42-和CO 32-的分解过程.3 讨论3.1 影响热分析的因素主要有：1.试样因素，如颗粒尺⼨，热传导性，试样重量，试样化学成分和晶体结构，试样空隙度和表⾯特性等；2.条件因素，如试样装填状况，试样稀释情况，加热或冷却速度，环境⽓氛、压⼒、流量，参⽐材料等；3.仪器因素，如炉⼦的形状和尺⼨，坩埚材料、形状、尺⼨，坩埚和热电偶接触情况等.4.挥发物的再次冷凝[2]等其它因素. 3.2 DSC 曲线第⼆个峰向下DSC 曲线的第⼆个峰有时会出现与⽂献值⽅向相反的情况，即出现放热过程，这主要是由于在第⼆个峰处的过程为CaC 2O 4分解为CaCO 3并放出CO ，放出的CO 与N 2中带有的O 2反应放出热量，这个热量要⽐CaC 2O 4 分解为CaCO 3所吸收的热量要⼤，所以便出现了与⽂献上相反的峰.3.3 TG 曲线开始阶段上升在温度刚开始升⾼，物质还未发⽣变化前，TG 曲线应该是⽔平的，但实际上是⼀条向上斜的线，原因是N 2⽓在升温过程中密度减⼩，天平在N 2中受到的浮⼒也减⼩，表现在天平上就相当于反应物质量增加，导致曲线上斜. 参考⽂献：[1] 邱⾦恒,⾼卫等.氮⽓氛下CaC 2O 4·H 2O 热分解过程的综合研究[J].⼴西师范⼤学学报,2003. [2] 张仲礼,黄兆铭,李选培.热学式分析仪器[M]. 北京:机械⼯业出版社,1984. [3] 陈镜泓,李传儒编,热分析及其应⽤[M],科学出版社,1985. [4] 神户博太郎著,刘振海等译.热分析[M]. 北京：化学⼯业出版社.[5] ⽇本化学会编,⽆机化合物合成⼿册[M],第三卷,北京:化学⼯业出版社,1988. [6] 徐国华,袁靖等编,常⽤热分析仪器[M],上海科技出版社. [7] 李余增主编,热分析[M],清华⼤学出版社.[8] 胡⼩安, 管春平, 王浩华. 热分析的现状及进展[J]. 楚雄师范学院学报,2005.。
热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化实验报告
热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化能刘金河一、前言随着热分析仪器的智能化和精确度的提高，热分析技术在许多领域得到广泛应用，在石油石化领域的应用也日益增多。
因此，化学化工类专业的学生有必要了解热分析技术。
本实验的目的是通过实验使同学们了解热分析技术的基本原理，掌握热分析技术用于反应动力学研究的基本原理和确定固体物质热分解反应的分解机理。
二、实验原理热分析是指在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术，是研究物质在加热或冷却过程中，所发生的物理或化学变化的一种较简便又直观的研究方法。
程序控制温度一般是指线形的升温、降温，也包括恒温和非线形的升、降温过程。
物理性质是指质量、热量、温度、力学性质、电学性质等等。
本实验所用的热分析仪为WCT —2微机差热天平，可同时记录T 、TG 、DTA 三条曲线，通过对TG 曲线的微分可得DTG 曲线。
● 热重法（Thermogravimetry,TG ）：在程序控温下，测量物质的质量与温度的关系的技术，测得的记录曲线称为热重曲线（TG ），其纵坐标为试样的质量，由上向下减少；横坐标为试样的温度或时间，由左向右增加。
● 微商热重法（Derivative Thermogravimetry, DTG ）是热重曲线对时间或温度一阶微商的方法,即质量变化速率作为温度或时间的函数被连续地记录下来，即dT dw =f(T)或dt dw =f(t)，测得的曲线为DTG 曲线，其纵坐标为质量变化速率dt dw ，自上向下表示减小，横坐标通常表示为温度T 或时间t ，自左向右增大。
● 差热分析（Differential Thermal Analysis, DTA ）是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。
所记录的是差热分析（DTA ）曲线，以温度差（△T ）为纵坐标，放热效应向上，吸热效应向下，以温度或时间为横坐标，自左向右增加。
. ● 仪器测量原理WCT-2微机差热天平为DTA —TG —DTG 联用热分析仪器，可对微量试样同时进行差热分析、热重测量及热重微分测量。
草酸钙的热重差热分析
草酸钙的热重差热分析草酸钙（CaC2O4）是一种白色结晶体，可用于配制标准溶液、分析试剂和草酸铯的纯化等。
在实验室中，草酸钙的热重差热分析常常被用于确定该化合物的热分解机制和热分解的温度范围。
本文将详细介绍草酸钙的热重差热分析方法，并对结果进行解释。
热重差热分析（TG-DTA，Thermogravimetric Analysis and Differential Thermal Analysis）是一种常用的热分析方法，通过测量样品在一定升温速率下的质量变化和相应的温度变化，来研究样品的热分解行为和热力学性质。
在草酸钙的热重差热分析中，可以使用热重仪和差热仪两种仪器进行。
首先，使用热重仪精确地称取一定质量的草酸钙样品，将样品置于热重仪的样品舟中。
然后，将热重仪设定到一定的升温速率，并在空气保护下对草酸钙样品进行升温。
在升温过程中，热重仪会实时测量草酸钙样品的质量变化，并记录下来。
在草酸钙样品加热过程中，实验中常常观察到两个主要的质量失重过程。
第一个过程是在比较低温度范围内发生的，该过程与草酸钙结构中的结晶水分子的脱除有关。
水分子脱除时，样品的质量会发生明显的减少，所以在热重曲线上会观察到一个明显的质量减少峰。
第二个过程是在较高温度范围内发生的，该过程与草酸钙的分解有关。
在这个过程中，草酸钙分解为二氧化碳和氧化钙，这也是热重曲线上的第二个质量减少峰。
通过观察这两个质量减少峰的温度，可以初步确定草酸钙的热分解温度范围。
除了热重曲线，差热仪可以提供草酸钙样品的热分解过程的差热曲线。
差热曲线是由样品和参比样品的温度差所引起的热流变化形成的曲线。
在草酸钙的热分解过程中，可以观察到一个明显的放热峰，该峰对应于草酸钙分解反应的放热。
通过测量这个放热峰的温度和峰值大小，可以进一步研究草酸钙的分解反应的热力学性质。
根据热重曲线和差热曲线的结果，可以获得草酸钙的热分解机制和热分解温度范围。
热重差热分析结果表明，草酸钙的热分解机制可以分为两个阶段。
从一个dta曲线得到草酸钙脱水反应的反应级数和活化能的方法
从一个dta曲线得到草酸钙脱水反应的反应级数和活化能的方法草酸钙脱水反应是一种化学反应，它的化学式为：CaC2O4 + H2O = Ca(OH)2 + CO2。
从 dta（差热分析）曲线中获取草酸钙脱水反应的反应级数和活化能的方法如下：
1.在 DTA 曲线上找到反应的热力学意义下的第一种热效应。
2.由 Arrhenius 公式计算反应速率常数 k。
3.由反应速率常数和反应订单求出反应级数 n。
4.由反应速率常数和反应订单求出反应活化能 Ea。
具体计算步骤如下：
1.在 DTA 曲线上找到反应的热力学意义下的第一种热效应。
2.由 Arrhenius 公式计算反应速率常数 k：k = A * e^(-Ea/RT)，其中 A 是反应的频率因子，Ea 是反应活化能，R 是气体常数，T 是温度。
3.由反应速率常数和反应订单求出反应级数 n：n = 1 + (ln k / ln
[A])。
4.由反应速率常数和反应订单求出反应活化能 Ea：Ea = -R * T * ln k / n。
注意：在计算过程中，需要注意单位的转换。
草酸钙的热重-差热分析
综合热分析法测定草酸钙【实验目的】（1）掌握热重-差热分析原理和ZCT-A型综合热分析仪的操作方法，了解其应用范围。
（2）对草酸钙进行热重及差热分析，测量化学分解反应过程中的分解温度。
（3）测量物质在加热过程中所发生的物理化学变化，绘制相应曲线，从而研究材料的反应过程。
【实验原理】热分析是物理化学分析的基本方法之一。
综合热分析研究物质在加热过程中发生相变或其他物理化学变化时所伴随的能量、质量和体积等一系列的变化，可以确定其变化的实质或鉴定矿物。
热分析技术种类很多，比较常用的方法有（1）差热法（DTA），（2）热重法（TG）[包括微分热重（DTG）]，（3）差示扫描量热法（DSC）。
（1）热重分析热重分析是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。
热重法实验得到的曲线称为热重（TG）曲线。
TG曲线以温度作横坐标，以试样的失重作纵坐标，显示试样的绝对质量随温度的恒定升高而发生的一系列变化。
这些变化表征了试样在不同温度范围内发生的挥发组分的挥发，以及在不同温度范围内发生的分解产物的挥发。
如图1、图2 CaC2O4·H2O的热重曲线，有三个非常明显的失重阶段。
第一个阶段表示水分子的失去，第二个阶段表示CaC2O4分解为CaCO3，第三个阶段表示CaCO3分解为CaO。
当然，CaC2O4·H2O的热失重比较典型，在实际上许多物质的热重曲线很可能是无法如次明了地区分为各个阶段的，甚至会成为一条连续变化地曲线。
这时，测定曲线在各个温度范围内的变化速率就显得格外重要，它是热重曲线的一阶导数，称为微分热重曲线[图1也现示出了CaC2O4·H2O的微分热重曲线（DTG）]。
微分热重曲线能很好地显示这些速率地变化。
图1 CaC2O4·H2O的TG-DSC曲线（文献图）图2 CaC2O4·H2O的TG曲线（文献图）（2）差热分析（DTA）和差示扫描量热分析（DSC）差热分析（DTA）是在试样与参比物处于控制速率下进行加热或冷却地环境中，在相同地温度条件时，记录两者之间地温度差随时间或温度地变化。
热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化实验报告
热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化能刘金河一、前言随着热分析仪器的智能化和精确度的提高，热分析技术在许多领域得到广泛应用，在石油石化领域的应用也日益增多。
因此，化学化工类专业的学生有必要了解热分析技术。
本实验的目的是通过实验使同学们了解热分析技术的基本原理，掌握热分析技术用于反应动力学研究的基本原理和确定固体物质热分解反应的分解机理。
二、实验原理热分析是指在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术，是研究物质在加热或冷却过程中，所发生的物理或化学变化的一种较简便又直观的研究方法。
程序控制温度一般是指线形的升温、降温，也包括恒温和非线形的升、降温过程。
物理性质是指质量、热量、温度、力学性质、电学性质等等。
本实验所用的热分析仪为WCT —2微机差热天平，可同时记录T 、TG 、DTA 三条曲线，通过对TG 曲线的微分可得DTG 曲线。
● 热重法（Thermogravimetry,TG ）：在程序控温下，测量物质的质量与温度的关系的技术，测得的记录曲线称为热重曲线（TG ），其纵坐标为试样的质量，由上向下减少；横坐标为试样的温度或时间，由左向右增加。
● 微商热重法（Derivative Thermogravimetry, DTG ）是热重曲线对时间或温度一阶微商的方法,即质量变化速率作为温度或时间的函数被连续地记录下来，即dT dw =f(T)或dt dw =f(t)，测得的曲线为DTG 曲线，其纵坐标为质量变化速率dt dw ，自上向下表示减小，横坐标通常表示为温度T 或时间t ，自左向右增大。
● 差热分析（Differential Thermal Analysis, DTA ）是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。
所记录的是差热分析（DTA ）曲线，以温度差（△T ）为纵坐标，放热效应向上，吸热效应向下，以温度或时间为横坐标，自左向右增加。
. ● 仪器测量原理WCT-2微机差热天平为DTA —TG —DTG 联用热分析仪器，可对微量试样同时进行差热分析、热重测量及热重微分测量。
草酸钙加热分解方程式
草酸钙加热分解方程式
草酸钙（Ca(C2O4)）在加热的过程中会发生分解反应，其化学
方程式如下所示：
Ca(C2O4) → CaO + CO2 + CO.
在这个分解反应中，草酸钙分解为氧化钙（CaO）、二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）。
这个反应是一个热分解反应，需要一定
的能量来进行，通常在高温下进行。
从化学角度来看，草酸钙的分解反应是一个重要的实验室反应，也有一定的工业应用。
通过了解这个反应的化学方程式，我们可以
更深入地理解这个过程发生的原理和条件。
从实验角度来看，研究草酸钙的加热分解反应可以帮助我们了
解反应热力学和动力学特性，也可以在实验室中进行相关的实验操作，从而加深对这一反应的理解。
从应用角度来看，草酸钙的加热分解反应在一些工业生产过程
中也有一定的应用，例如在一些矿石冶炼过程中，可以利用这一反
应来获得所需的氧化钙等产物。
总的来说，草酸钙的加热分解反应是一个重要的化学反应，通过了解其化学方程式以及相关的实验和应用，我们可以更全面地理解这一反应的意义和作用。
草酸钙受热分解的化学方程式
草酸钙受热分解的化学方程式
草酸钙受热分解的化学方程式为CaC2O4 → CaO + CO2 + CO。
在这个反应中，草酸钙被加热至高温时，分解成氧化钙、二氧化碳和一氧化碳。
这是一个热化学过程，需要一定的能量才能发生。
这个反应的化学方程式如下：
CaC2O4 → CaO + CO2 + CO
其中，CaC2O4表示草酸钙，CaO表示氧化钙，CO2表示二氧化碳，CO表示一氧化碳。
该方程式表示了反应前和反应后的物质的摩尔比例关系。
草酸钙受热分解的反应机理十分复杂。
在加热的过程中，草酸钙先发生脱水反应，生成草酸酐。
接着，草酸酐继续发生分解反应，生成氧化钙、二氧化碳和一氧化碳三种产物。
这个反应的温度和环境条件对于反应的速率和结果都有很大的影响。
草酸钙受热分解的反应应用广泛。
例如，在金属冶炼和玻璃制造等工业生产中，可以利用这个反应来减少气体中的二氧化碳和一氧化碳的含量，提高工艺的效率。
此外，这个反应在一些化学实验中也被广泛应用。
实验六差热分析草酸钙的热分解过程
实验六差热分析草酸钙的热分解过程实验目的：通过差热分析法研究草酸钙的热分解过程，了解其热分解行为及温度范围。
实验原理：差热分析法是一种通过测量样品与参比样品在相同条件下的温度变化差值来研究样品热分解行为的方法。
差热分析仪通常由一个样品台和一个参比台组成，样品台放置待研究样品，参比台则放置一个已知热分解行为的参比物质。
通过测量样品和参比的温度差值，我们可以得到样品的热分解过程的信息。
草酸钙是一种常见的无机化合物，它的化学式为CaC2O4、它在加热过程中会发生热分解，生成二氧化碳和CaCO3，反应方程式如下：CaC2O4→CaCO3+CO2实验步骤：1.准备样品：取适量的草酸钙样品，研磨成细粉状。
2.准备参比物质：选择一个已知热分解温度的参比物质，如硝酸铵。
3.将样品和参比物质放置在样品台和参比台上。
4.清除仪器内部空气：将差热分析仪加热至一定温度，将样品和参比物质保持在此温度下一段时间，以除去仪器内部可能存在的水分、氧气等杂质。
5.开始测量：将差热分析仪的加热源加热至一定温度，开始记录样品和参比的温度变化。
6.分析结果：根据样品和参比的温度变化差值，绘制温度差（△T）与温度（T）的曲线图，得到草酸钙的热分解行为信息。
实验结果：根据实验测量得到的曲线图，我们可以得到草酸钙的热分解行为信息。
实验结果显示，在一定温度范围内，草酸钙发生热分解，生成二氧化碳和CaCO3，并伴随着放热反应。
实验结果还可以得到草酸钙热分解的起始温度和终止温度，从而进一步了解其热分解行为的温度范围。
实验讨论：通过差热分析法，我们可以研究样品的热分解行为，了解样品的热稳定性和热分解温度范围，对于草酸钙而言，该实验结果有助于我们了解其热分解特性，并在工业应用和实验室研究中提供参考。
在实验中，我们选择硝酸铵作为参比物质，是因为硝酸铵的热分解温度已知，并且其热分解反应是吸热反应，可以提供一个基准参考。
实验总结：通过差热分析法研究草酸钙的热分解过程，我们可以得到草酸钙热分解行为的信息，如起始温度和终止温度，了解其热稳定性和热分解温度范围。
差热—热重联用仪对草酸钙进行差热及热重分析
注意
• • • • • • 实际上的TG曲线并非是一些理想的平台和迅速下降的区间 连续而成，常常在平台部分也有下降的趋势，可能原因有： （1）这个化合物透过重结晶或用其它溶剂进行过处理，本 身含有吸附水或溶剂，因此减重； （2）高分子试样中的溶剂，未聚合的单体和低沸点的增塑 2 剂的挥发等，也造成减重。 可用以下方法消除影响 （1）无机化合物在较低温度下干燥，如硅胶、五氧化二磷 干燥剂，把吸湿水去掉。 （2）可控温下的真空抽吸，把单体及低沸点的增塑剂、挥 发物分离出来。
一、实验目的
1用差热—热重联用仪对草酸钙进行差热及热重分析，并 定性分析所测的差热—热重谱图。 2 学习仪器的操作方法。
二、实验原理
• 1．差热分析 ． • 差热分析是在程序控制温度下，测量试样与参比物（一种 差热分析是在程序控制温度下，测量试样与参比物（ 在测量温度范围内不发生任何热效应的物质） 在测量温度范围内不发生任何热效应的物质）之间的温度 差与温度关系的一种技术。 差与温度关系的一种技术。 • 许多物质在加热或冷却过程中会发生熔化、凝固、晶型转 许多物质在加热或冷却过程中会发生熔化、凝固、 分解、化合、吸附、脱附等物理化学变化。 变、分解、化合、吸附、脱附等物理化学变化。这些变化 必将伴随体系焓的改变，因而产生热效应。 必将伴随体系焓的改变，因而产生热效应。其表现为该物 质与外界环境之间有温度差。选择一种对热稳定的物质作 质与外界环境之间有温度差。 为参比物， 为参比物，将其与样品一起置于可按设定速率升温的电炉 分别记录参比物的温度以及样品与参比物间的温度差。 中。分别记录参比物的温度以及样品与参比物间的温度差。 以温差对温度作图就可以得到一条差热分析曲线， 以温差对温度作图就可以得到一条差热分析曲线，或称差 热谱图，见图1。 热谱图，见图 。
实验6 DSC差热分析
高分子化学与物理实验报告实验名称聚合物的差示扫描量热分析姓名学号专业班级实验地点指导教师时间一．实验目的1.了解差示扫描量热（DSC）的工作原理及其在聚合物研究中的应用。
2.初步学会使用DSC仪器测定高聚物的操作技术。
3.学会用差示扫描量热法定性和定量分析聚合物的熔点、沸点、玻璃化转变、比热、结晶温度、结晶度、纯度、反应温度、反应热。
二．实验原理差示扫描量热法(DSC,Differential Scanning Calorimetry)是在程序温度控制下，测量试样与参比物之间单位时间内能量差（或功率差）随温度变化的一种技术。
它是在差热分析（DTA, Differential Thermal Analysis）的基础上发展而来的一种热分析技术，DSC在定量分析方面比DTA 要好，能直接从DSC曲线上峰形面积得到试样的放热量和吸热量。
差示扫描量热仪可分为功率补偿型和热流型两种，两者的最大差别在于结构设计原理上的不同。
一般试验条件下，都选用的是功率补偿型差示扫描量热仪。
仪器有两只相对独立的测量池，其加热炉中分别装有测试样品和参比物，这两个加热炉具有相同的热容及导热参数，并按相同的温度程序扫描。
参比物在所选定的扫描温度范围内不具有任何热效应。
因此在测试的过程中记录下的热效应就是由样品的变化引起的。
当样品发生放热或吸热变化时，系统将自动调整两个加热炉的加热功率，以补偿样品所发生的热量改变，使样品和参比物的温度始终保持相同，使系统始终处于“热零位”状态，这就是功率补偿DSC仪的工作原理，即“热零位平衡”原理。
如图1为功率补偿式DSC示意图。
随着高分子科学的迅速发展，高分子已成为DSC最主要的应用领域之一，当物质发生物理状态的变化（结晶、溶解等）或起化学反应（固化、聚合等），同时会有热学性能（热焓、比热等）的变化，采用DSC测定热学性能的变化，就可以研究物质的物理或化学变化过程。
在聚合物研究领域，DSC技术应用的非常广泛，主要有：（1）研究相转变过程，测定结晶温度T c、熔点T m、结晶度X c、等温、非等温结晶动力学参数。
草酸钙的差热-热重分析
草酸钙的差热－热重分析一、实验目的1. 掌握差热－热重分析原理，了解微机差热天平的构造。
2. 掌握微机差热天平的基本操作。
3. 用微机差热天平测定CaC2O4·H2O的差热-热重曲线，并通过微机处理差热和热重数据。
二、实验原理1. 热重分析物质在加热过程，发生物理化学变化，引起质量随之改变，测定物质质量的变化就可研究其变化过程。
热重法(TG)就是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。
热重法实验得到的曲线称为热重曲线(即TG曲线)。
TG曲线以质量作纵坐标，从上向下表示质量减少；以温度(或时间)为横坐标，自左至右表示温度(或时间)增加。
当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测物质的质量就会减少，热重曲线就下降；当被测物质在加热过程中被氧化时，被测物质的质量就会增加，热重曲线就上升。
通过分析热重曲线，就可以知道被测物质在多少温度时产生变化，并且根据失重量，可以计算失去了多少物质。
热重法的主要特点是定量性强，能准确地测量物质的变化及变化的速率。
热重法的实验结果与实验条件有关。
从热重法派生出微商热重法(DTG)，即TG曲线对温度(或时间)的一阶导数。
实验时可同时得到DTG曲线和TG曲线。
DTG曲线能精确地反映出起始反应温度、达到最大反应速率的温度和反应终止的温度。
在TG上，对应于整个变化过程中各阶段的变化互相衔接而不易区分开，同样的变化过程在DTG曲线上能呈现出明显的最大值。
故DTG能很好地显示出重叠反应，区分各个反应阶段，这是DTG的最可取之处。
另外，DTG曲线峰的面积精确地对应着变化了的质量，因而DTG能精确地进行定量分析。
2．差热分析许多物质在加热过程中会发生熔化、晶型转变、分解、化合、氧化、脱附等物理化学变化。
这些变化必将伴随体系焓的改变，因而产生热效应，其表现为该物质与外界环境之间有温度差。
选择一种对热稳定的物质作为参比物（常用经1270K煅烧的高纯氧化铝粉α-Al2O3晶型），将其与样品一起置于电炉中，分别记录参比物的温度以及样品与参比物间的温度差。
草酸钙加热分解方程式
草酸钙加热分解方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：草酸钙是一种常见的无机盐，化学式为Ca(C2O4)。
它在加热过程中会发生分解反应，产生碳酸钙、一氧化碳和水的反应方程式如下：Ca(C2O4) → CaCO3 + CO + H2O草酸钙在加热过程中会发生分解反应，经历化学变化，产生不同的产物。
这个反应是一个典型的热分解反应，也是学习化学的经典实验之一。
当草酸钙被加热到一定的温度时，它会分解成碳酸钙、一氧化碳和水。
这个反应是一个吸热反应，需要一定的能量来提供反应所需的活化能。
在实验室中，我们可以利用这个反应来检验草酸钙的纯度和其它化学性质。
通过观察产物的生成情况和收集产生的气体来判断草酸钙的化学性质。
草酸钙的热分解反应是一个比较简单的反应，但却包含了许多化学知识。
在这个反应中，我们可以看到化学键的断裂与重组过程，了解不同化合物之间的相互作用。
除了实验室中的应用，草酸钙的热分解反应还在许多工业生产过程中发挥着重要作用。
在冶金和矿石加工过程中，可以利用这个反应来处理一些含钙的废物和副产物，从而减少环境污染和资源浪费。
草酸钙的加热分解反应是一个重要的化学实验和工业应用领域中的一种常见反应。
通过学习和理解这个反应，我们可以更深入地了解化学反应的原理和规律，为我们的化学学习和工作提供更多的启发和帮助。
希望大家能够在实验中认真操作，认真观察反应过程和结果，从中获得更多有益的知识和经验。
【草酸钙加热分解方程式】文章到此结束。
第二篇示例：草酸钙是一种化学化合物，化学式为Ca(C2O4)2，它是由钙离子和草酸根阴离子组成的盐类化合物。
草酸钙是白色结晶性固体，常用于实验室中的化学实验和工业生产中。
在化学实验中，草酸钙可以通过加热分解来研究其热性质和化学反应。
草酸钙的加热分解是指将草酸钙在高温下分解成氧化钙和一氧化碳的反应。
草酸钙的化学式为Ca(C2O4)2，在加热过程中，草酸根离子被分解成CO2和CO，而钙离子则转化为氧化钙。
草酸钙的热分析实验报告
草酸钙的热分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过热分析技术对草酸钙进行研究，获取其热分解过程中的相关数据，包括热分解温度、热失重等，以深入了解草酸钙的热稳定性和分解机制。
二、实验原理热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。
常用的热分析方法有热重分析（TGA）、差热分析（DTA）和差示扫描量热分析（DSC）。
在草酸钙的热分解过程中，随着温度的升高，草酸钙会发生分解反应，生成相应的产物，同时伴有质量的损失。
通过热重分析可以得到草酸钙在不同温度下的质量变化情况，从而确定其热分解温度和热失重率。
三、实验仪器与试剂1、仪器热重分析仪（TGA）差热分析仪（DTA）电子天平坩埚高温炉2、试剂草酸钙（分析纯）四、实验步骤1、样品制备用电子天平准确称取约 5 10mg 草酸钙样品，放入坩埚中。
2、仪器调试开启热重分析仪和差热分析仪，进行预热和调试，确保仪器稳定运行。
3、实验操作将装有草酸钙样品的坩埚放入热重分析仪的样品支架上，设置升温程序，以一定的升温速率（如 10℃／min）从室温升至 800℃。
同时，进行差热分析，记录样品在升温过程中的热效应。
4、数据采集实验过程中，热重分析仪和差热分析仪会自动采集样品的质量变化和热效应数据。
5、实验结束实验完成后，待仪器冷却至室温，取出坩埚，清理仪器。
五、实验结果与分析1、热重分析结果绘制草酸钙的热重曲线（TG 曲线），可以看出样品在加热过程中的质量变化情况。
草酸钙的热分解过程分为两个主要阶段：第一阶段：在较低温度范围内（约 200 300℃），草酸钙开始分解，质量逐渐减少，这一阶段的热失重主要是由于草酸钙失去结晶水所致。
第二阶段：在较高温度（约 400 600℃），草酸钙进一步分解，生成氧化钙和二氧化碳等产物，质量损失较大。
通过计算，可以得到草酸钙在各个阶段的热失重率。
2、差热分析结果绘制草酸钙的差热曲线（DTA 曲线），可以观察到在热分解过程中出现的吸热和放热峰。
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实验六-差热分析草酸钙的热分解过程
实验六差热分析草酸钙的热分解过程
一、实验目的
1. 掌握差热分析法的基本原理。
2. 了解热分析仪的结构，掌握仪器的基本操作。
3. 利用差热分析技术研究草酸钙的热分解过程。
二、实验原理
热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。
程序控制温度一般是指线性升温或线性降温，也包括恒温、循环或非线性升温、降温。
物质性质包括质量、温度、热焓变化、尺寸、机械特性、声学特性、电学和磁学特性等等。
在热分析技术中，热重法是指在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术，被测参数为质量（通常为重量），检测装置为“热天平”，热重法测试得到的曲线称为热重曲线（TG）。
热重曲线以质量作为纵坐标，可以用重量、总重量减少的百分数、重量剩余百分数或分解分数表示。
曲线从上往下表示质量减少，以温度（或时间）作横坐标，从左向右表示温度（或时间）增加，所得到的重量变化对温度的关系曲线则称之为热重曲线。
热重法的主要特点是定量性强，能准确地测量物质质量变化及变化的速率。
在正常的情况下，热重曲线的水平部分看作是恒定重量的特征，变化最陡峭的部分，可以给出重量变化的斜率，曲线的形状和解析取决于试验条件的稳定性。
热重曲线开始偏离水平部分的温度为反应的起始温度，测量物质的质量是在加热情况下测量试样随温度的变化，如含水和化合物的脱水，无机和有机化合物的热分解。
物质在加热过程中与周围气氛的作用，固体或液体物质的升华和蒸发等，都是在加热过程中伴随有重量的变化。
从热重法派生出微商热重法（DTG）和二阶微商法（DDTG），前者是TG 曲线对温度（或时间）的一阶导数，后者是TG 曲线的二阶导数。
差热分析（DTA）是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度函数关系的一种技术，只要被测物质在所用的温度范围内具有热活性，则热效应联系着物理或化学变化，在所记录的差热曲线上呈现一系列的热效应
峰，峰的位置由物质的化学组成的晶体结构所决定，而峰的面积则与发生反应时所放出的能量有关。
差热分析曲线（DTA曲线）是描述样品与参比物之间的温度随时间或温度的变化关系。
样品温度的变化是由于相转变或反应的吸热或放热效应引起的，比如：相转变、熔化、结晶结构的转变、沸腾、升华、蒸发、脱氢反应、断裂或分解反应、氧化或还原反应、晶格结构的破坏和其他化学反应。
一般说来，相转变、脱氢还原和一些分解反应产生吸热效应，而结晶、氧化和一些分解反应产生放热效应。
这些化学或物理变化过程所引起的温度变化可通过差示技术检测。
如果样品和参比物的温度分别为Ts和Tr，那么温度差（Ts-Tr）就是DTA曲线的纵坐标。
由于检测的是温差，所用的热电偶彼此是反向串接的，所以Ts和Tr之间的微小差值可以通过适当的电压放大装置检测，也即可用少量样品进行测试。
差示扫描量热法（DSC）是在程序控制温度下，测量输送被测物质和参比物质的能量差与温度关系的一种技术。
定量性和重复性都很好。
其仪器和方法发展都很快，DSC仪器分为两大类，一类为功率补式，另一类称热流式。
差热分析与差示扫描量热法比较，差热分析体系承受样品和参比物质在程序控温下的温度差，样品温度明显地增加或减少，归因于发生在样品中能量的放出（放热）或能量的吸收（吸热），差示扫描量热体系是在相同温度下测量样品和参比物回路之间的能量差，当吸热变化产时能量被样品吸收，以增加能量来补偿、输出给样品，使温度保持平衡。
因为这个能量的输入平衡了被吸收的能量，在量热计上产生了一个能量的转变。
DSC对热分析的贡献就在于它能直接定量测量物质的转变能量。
热分析仪器，主要由样品支持器、能量转变放大系统、程序温度控制系统、记录显示系统，气氛控制系统及数据处理系统组成。
由于电子技术的发展，集成电路和微电子学，以及先进的热测量技术，大大提高了热分析仪器的灵敏度和重现性，计算机的应用使热分析仪器的操作和数据处理完全自动化。
三、实验仪器与试剂
1. 仪器
##热分析仪（##）；电子天平；氧化铝坩埚；镊子；小勺。
2. 试剂
待测样品CaC2O4·H2O，差热参比物Al2O3。
四、实验步骤
1. 通水：提前3h接通冷却循环水，按下温控开关保持水温高于室温10℃。
2. 通气：将气瓶出口压力调节至0.2~0.5MPa，提前半小时开启使气流畅通。
调节气体流量，使吹扫气/样品气为20~30mL/min；天平保护气为10~20mL/min。
3. 开机：依次打开稳压电源开关、热分析仪开关、工作站开关，同时开启计算机和打印机。
4. 称量：用电子天平准确称取已装入约占坩埚1/3~1/2高度的样品（5mg），另准确称取放入适量参比物的坩埚。
试样为无机物时，试样与参比物1:1；试样为有机物时，试样与参比物为1:2,。
将两只坩埚轻轻敲打颠实。
5. 放样：按热分析仪面板控制按键，炉子升起，将样品托板拨至炉子磁体端口。
为避免操作失误导致杂物调入加热炉中，在打开炉子操作时，一定要将样品托板拨至热电偶下。
用镊子取一只空坩埚放入白金样品吊篮内，将试样坩埚放在检测支持器前皿，将参比物坩埚放在后皿，移开样品托板，按键放下炉子。
待天平稳定后，仪器自动扣除坩埚自重。
6. 参数设定：进入操作软件界面，依次输入测量序号、样品名称、样品质量、坩埚质量、气氛、操作者姓名等。
打开温度校正文件和灵敏度校正文件，设定初始温度、终止温度和升温速率，采样速率。
打开气体阀门开关。
7. 测量：在对话界面，依次点击初始化、清零、开始。
当试样达到预设的终止温度时，测量自动停止。
8. 关机：待炉温降下来后再依次关闭工作站开关、电脑开关、稳压电源开关，关闭冷却水，关闭气瓶。
为了保护仪器，炉温在500℃以上时不得关闭仪器主机电源。
9. 数据分析：进入仪器分析软件界面，打开测试文件夹，对原始TG和DTA记录曲线进行适当处理，可对其求导，得到DTG曲线。
选定每个台阶或峰的起止位置，算出各个反应阶段的TG失重百分比、失重始温、终温、失重速率最大点温度等。
DTA又可选择项目进行分析，如切线求反应外推起始点、峰值、峰高、峰面积等。
最后数据保存，打印曲线图。
CaC 2O 4·H 2O 的TG 和DTA 曲线
五、注意事项
1. 差热分析是一种动态技术，吸热和放热曲线峰的形状、位置、数目是重要的。
改善实验条件，如升温速率或炉子气氛，不但峰的位置会改变，也许峰的数目也会改变，从氮气氛改变成氧气氛，可能产生另外的放热峰。
2. 试样用量、粒度、气氛、容器、装样的紧密程度对热分析实验结果的影响。
六、数据处理
1. 由所测DTA 曲线，求出各峰的起始温度，将数据列表记录，求出所测样品的失重率。
CaC 2O 4·H 2O 的热分析过程：
第一阶段 脱水： CaC 2O 4·H 2O （固）→ CaC 2H 4（固）+ H 2O （气）
第二阶段 脱CO ： CaC 2H 4 → CaCO 3（固）+ CO （气）+ O 2
第三阶段 脱CO 2： CaCO 3 → CaO （固）+ CO 2（气）
① 失重量 %w =146
18×%100=%3.12 ② 草酸钙分解 %w =146
28×%100=%2.19 ③ 碳酸钙分解 %w =
14644×%100=%1.30 总失重∑%w =61.6%
2. 依据所测TG 和DTG 曲线，由失重百分比推断反应方程式。
七、问题与讨论
1. 影响差热分析结果的主要因素有哪些？
2. 用CaC2O4 4H2O化学式量计算理论失重率，与实测值比较。
如有差异，试讨论原因。
附##型热分析仪基本操作方法：。