Hvad er termogravimetrisk analyse?
Termogravimetrisk analyse er en teknik, der anvendes i videnskab og industri til at karakterisere, hvordan en solid prøve ændrer sig, efterhånden som den opvarmes gradvist. Prøven kan ændres på grund af fugttab, ændringer i krystalstruktur eller molekylære ændringer på grund af nedbrydning. Denne type analyse bruges til at karakterisere polymerer og kulprøver, hidtil malerier og til mange andre anvendelser.
Analysen af prøver udføres i et kontrolleret miljø, hvor prøven vejes kontinuerligt, mens den opvarmes. En inert gas kan indføres for at undgå oxidation under opvarmning. Outputet består af en temperatur versus vægttabskurve. Når ændringerne i kurvens hældning præsenteres i dens differentielle form, bliver de toppe, hvilket gør det lettere for forskere at skelne mellem omdrejningspunktet i prøven.
Gravimetrisk analyse eller analyse, hvor den endelige mængde bestemmes ved at veje prøven, er normalt en meget præcis analytisk teknik. Termogravimetrisk analyse er på den anden side mere en beskrivende teknik. Toppene kan måles i energi frigivet eller optages ved en forskydning i prøvestrukturen. I nogle hydrogenerede molekyler vil en top forekomme, når varmen fjerner hydrering. Den varme, der kræves for at forårsage en sådan ændring, er også et mål for bindingsstyrken mellem molekylet og vandmolekylet.
Polymerer beskrives ofte ved termogravimetrisk analyse. Forskere ser på blødgøringspunktet og nedbrydningspunktet, og de vurderer blandingsanalyse og fyldstofindhold. Flammehæmmende materialer kan testes ved hjælp af denne metode ved vurdering af betingelserne under forbrænding.
Organisk materiale, såsom kul, kan karakteriseres ved anvendelse af termogravimetrisk analyse. Denne teknik har erstattet ældre multiple tests, der kræves for at rangere og værdsætte kul mellem købere og sælgere. Testen kan vurdere procentdelen af fugtighedsindhold, flygtige stoffer, fast kulstof og aske i kulet.
Nogle kinetiske undersøgelser eller undersøgelser, der bestemmer reaktionshastigheden, udføres ved hjælp af termogravimetrisk analyse. Disse undersøgelser udføres undertiden ved kontinuerlig analyse af udstødningsgasserne fra prøven, når den opvarmes. Kinetiske undersøgelser kan bestemme reaktionens rækkefølge, hvilket betyder, hvor mange molekylære arter der skal kombineres på hvert trin i reaktionen.
Retsmedicinsk kemi har fundet et hjem til termogravimetrisk analyse. Teknikken kan karakterisere lakker og maling. I sammenligning med kendte prøver kan alderen for visse kunstværker bestemmes. Nyttige oplysninger om stabiliteten af lægemidler findes ved brug af dette instrument.