熱重分析儀的工作原理
熱重分析儀是一種典型的利用熱重法檢測(cè)物質(zhì)溫度-質(zhì)量變化關(guān)系的分析測(cè)量?jī)x器，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。下面，的小編就這種分析儀器熱重分析儀的工作原理給大家介紹一下。 分析儀器熱重分析儀主要由天平、爐子、程序控溫系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等幾個(gè)部分構(gòu)成。
熱重法是熱分析方法中使用zui多、zui廣泛的一種。它是在程序控制溫度下測(cè)量物質(zhì)質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。因此只要物質(zhì)受熱時(shí)質(zhì)量發(fā)生變化，就可以用熱重法來(lái)研究其變化過(guò)程，如脫水、吸濕、分解、化合、吸附、解吸、升華等。熱重法已被廣泛地應(yīng)用在化學(xué)及與化學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域中。熱重法試驗(yàn)得到的曲線稱為熱重曲線（TG曲線），TG曲線以質(zhì)量作縱坐標(biāo)，從上向下表示質(zhì)量減少；以溫度（或時(shí)間）作橫坐標(biāo)，自左至右表示溫度（或時(shí)間）增加。熱分析儀器操作簡(jiǎn)便、靈敏、速度快、所需試樣量少，而得到的科學(xué)信息廣泛。
通過(guò)TGA實(shí)驗(yàn)有助于研究晶體性質(zhì)的變化，如熔化、蒸發(fā)、升華和吸附等物質(zhì)的物理現(xiàn)象；也有助于研究物質(zhì)的脫水、解離、氧化、還原等物質(zhì)的化學(xué)現(xiàn)象。熱重分析通常可分為兩類：動(dòng)態(tài)（升溫）和靜態(tài)（恒溫）。 用于熱重法的熱重分析儀（即熱天平）是連續(xù)記錄質(zhì)量與溫度函數(shù)關(guān)系的儀器。它是把加熱爐與天平結(jié)合起來(lái)進(jìn)行質(zhì)量與溫度測(cè)量的儀器。熱天平的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。
熱天平的主要工作原理是把電路和天平結(jié)合起來(lái)，通過(guò)程序控溫儀使加熱電爐按一定的升溫速率升溫（或恒溫）。當(dāng)被測(cè)試樣發(fā)生質(zhì)量變化，光電傳感器能將質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為直流電訊號(hào)。此訊號(hào)經(jīng)測(cè)重電子放大器放大并反饋至天平動(dòng)圈，產(chǎn)生反向電磁力矩，驅(qū)使天平梁復(fù)位。反饋形成的電位差與質(zhì)量變化成正比（即可轉(zhuǎn)變?yōu)闃悠返馁|(zhì)量變化）。其變化信息通過(guò)記錄儀描繪出熱重（TG）曲線，如圖2所示。這是一固體熱分解的熱重曲線。縱坐標(biāo)表示質(zhì)量，橫坐標(biāo)表示溫度。TG曲線上質(zhì)量基本不變的部分稱為平臺(tái)，如圖中ab和cd，b點(diǎn)表示變化的起始點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的溫度Ti即為變化的起始溫度。圖中c點(diǎn)表示變化終止點(diǎn)，Tf表示變化的終止溫度。從熱重曲線可求得試樣組成、熱分解溫度等有關(guān)數(shù)據(jù)。
通過(guò)以上關(guān)于分析儀器熱重分析儀的相關(guān)介紹，希望對(duì)大家工作、學(xué)習(xí)有所幫助。
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