Co je termogravimetrická analýza?
Termogravimetrická analýza je technika používaná ve vědě a průmyslu k charakterizaci změny tuhého vzorku při jeho postupném zahřívání. Vzorek se může měnit v důsledku ztráty vlhkosti, změn struktury krystalů nebo molekulárních změn v důsledku rozkladu. Tento typ analýzy se používá k charakterizaci vzorků polymerů a uhlí, k dnešním obrazům ak mnoha dalším účelům.
Analýza vzorků se provádí v kontrolovaném prostředí, ve kterém je vzorek průběžně vážen, zatímco je zahříván. Může být zaveden inertní plyn, aby se zabránilo zahřívání během oxidace. Výstup sestává z křivky závislosti teploty na váze. Když jsou změny ve sklonu křivky prezentovány ve své diferenciální formě, stávají se píky, což vědcům usnadní rozeznání bodu transformace ve vzorku.
Gravimetrická analýza nebo analýza, ve které je konečné množství stanoveno vážením vzorku, je obvykle velmi přesná analytická technika. Termogravimetrická analýza je naproti tomu spíše popisnou technikou. Píky mohou být měřeny v uvolněné energii nebo zachycené posunem ve struktuře vzorku. U některých hydrogenovaných molekul se objeví vrchol, když teplo odstraní hydrataci. Teplo potřebné k vyvolání takové změny je také měřítkem síly vazby mezi molekulou a molekulou vody.
Polymery jsou často popisovány termogravimetrickou analýzou. Vědci se dívají na bod měknutí a bod degradace a hodnotí analýzu směsi a obsah plniva. Pomocí této metody mohou být zkoušeny nehořlavé materiály, přičemž se vyhodnotí podmínky, za kterých dochází ke spalování.
Organický materiál, jako je uhlí, lze charakterizovat pomocí termogravimetrické analýzy. Tato technika nahradila starší vícenásobné testy potřebné k hodnocení a ocenění uhlí mezi kupujícími a prodávajícími. Zkouška může vyhodnotit procentuální obsah vlhkosti, těkavých látek, pevného uhlíku a popela v uhlí.
Některé kinetické studie nebo studie určující rychlosti reakcí se provádějí pomocí termogravimetrické analýzy. Tyto studie se někdy provádějí kontinuální analýzou výfukových plynů ze vzorku při jeho zahřívání. Kinetické studie mohou určit pořadí reakce, což znamená, kolik molekulárních druhů se musí kombinovat v každém stádiu reakce.
Forenzní chemie našla domov pro termogravimetrickou analýzu. Tato technika může charakterizovat laky a barvy. Ve srovnání se známými vzorky lze určit stáří některých uměleckých děl. Užitečné informace týkající se stability léčiv se nacházejí pomocí tohoto nástroje.