热重分析仪(TGA)是一种用于检测物质在受控温度下质量变化的仪器。它通过测量物质在加热过程中的质量变化,来研究物质的热稳定性和化学反应特性。热重分析仪广泛应用于材料科学、化学、制药、环境科学等领域。
热重分析仪主要由温度控制系统和天平称重系统组成。样品放置在天平上,随着温度的升高,天平记录样品质量的变化,生成热重曲线。通过对这些曲线的分析,可以获得关于样品性质的宝贵信息。
工作原理
热重分析仪利用热重法(Thermal Gravimetric Analysis),在程序控温下测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系。当被测物质在加热过程中发生升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时,其质量会发生变化,通过分析这些变化,可以了解物质在特定温度下的行为。
应用领域
热稳定性分析:通过观察样品质量随温度的变化,确定样品的热稳定性,评估材料的耐热性能。
化学反应动力学研究:揭示样品在受热时的化学反应,如氧化、还原、分解等,通过分析反应速率和活化能,深入了解反应机理。
水分和挥发物含量测定:样品在加热过程中的失重可以用来计算水分和挥发物的含量,这对于控制产品质量和性能具有重要意义。
纯度分析:不同纯度的物质在热重分析中的表现不同,通过比较标准样品和待测样品的热重曲线,评估样品的纯度。
反应产物分析:热重分析仪常与质谱仪(MS)或红外光谱仪(FTIR)联用,实时监测样品在加热过程中释放的气体成分,推断反应产物。
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