Hva er termogravimetrisk analyse?

Termogravimetrisk analyse er en teknikk som brukes i vitenskap og industri for å karakterisere hvordan en solid prøve endres når den gradvis varmes opp. Prøven kan endre seg på grunn av fuktighetstap, endringer i krystallstruktur eller molekylære forandringer på grunn av spaltning. Denne typen analyse brukes til å karakterisere polymerer og kullprøver, hittil malerier, og til mange andre bruksområder.

Analysen av prøvene gjøres i et kontrollert miljø der prøven veies kontinuerlig mens den varmes opp. En inert gass kan innføres for å unngå oksidasjon under oppvarming. Utgangen består av en temperatur kontra vekttapskurve. Når de presenteres i sin differensielle form, blir endringene i kurvens helning topper, noe som gjør det lettere for forskere å skille poenget med transformasjonen i prøven.

Gravimetrisk analyse eller analyse der den endelige mengden bestemmes ved å veie prøven er vanligvis en veldig presis analytisk teknikk. Termogravimetrisk analyse er derimot mer en beskrivende teknikk. Toppene kan måles i energi frigjort eller tatt opp ved en forskyvning i prøvestrukturen. I noen hydrogenerte molekyler vil en topp oppstå når varme fjerner hydrering. Varmen som kreves for å forårsake en slik endring er også et mål på bindingsstyrken mellom molekylet og vannmolekylet.

Polymerer blir ofte beskrevet ved termogravimetrisk analyse. Forskere ser på mykningspunktet og nedbrytningspunktet, og de evaluerer blandingsanalyse og fyllstoffinnhold. Flammehemmende materialer kan testes ved hjelp av denne metoden for å evaluere forholdene under forbrenning.

Organisk materiale som kull kan karakteriseres ved bruk av termogravimetrisk analyse. Denne teknikken har erstattet eldre multiple tester som kreves for å rangere og verdsette kull mellom kjøpere og selgere. Testen kan evaluere prosentandelen av fuktighetsinnhold, flyktige stoffer, fast karbon og aske i kullet.

Noen kinetiske studier, eller studier som bestemmer reaksjonshastigheten, blir utført ved bruk av termogravimetrisk analyse. Disse studiene blir noen ganger utført ved kontinuerlig analyse av eksosgassene fra prøven når den varmes opp. Kinetiske studier kan bestemme reaksjonens rekkefølge, noe som betyr hvor mange molekylære arter som må kombineres på hvert trinn i reaksjonen.

Rettsmedisinsk kjemi har funnet et hjem for termogravimetrisk analyse. Teknikken kan prege lakk og maling. Sammenlignet med kjente prøver, kan alderen for visse kunstverk bestemmes. Nyttig informasjon angående legemiddels stabilitet finnes ved bruk av dette instrumentet.