Co to jest analiza termograwimetryczna?

Analiza termograwimetryczna jest techniką stosowaną w nauce i przemyśle w celu scharakteryzowania, jak zmienia się stała próbka w miarę jej stopniowego ocieplania. Próbka może ulec zmianie z powodu utraty wilgoci, zmian w strukturze krystalicznej lub zmian molekularnych z powodu rozkładu. Ten rodzaj analizy służy do charakteryzowania próbek polimerów i węgla, do tej pory malowania i do wielu innych zastosowań.

Analiza próbek odbywa się w kontrolowanym środowisku, w którym próbka jest ważona w sposób ciągły podczas ogrzewania. Można wprowadzić gaz obojętny, aby uniknąć utleniania podczas ogrzewania. Dane wyjściowe składają się z krzywej zależności temperatury od utraty masy. Przedstawione w formie różnicowej zmiany nachylenia krzywej stają się pikami, co ułatwia naukowcom rozpoznanie punktu transformacji w próbce.

Analiza grawimetryczna lub analiza, w której ostateczna ilość jest określana przez ważenie próbki, jest zwykle bardzo dokładną techniką analityczną. Z drugiej strony analiza termograwimetryczna jest raczej techniką opisową. Piki mogą być mierzone w energii uwalnianej lub pobieranej przez przesunięcie w strukturze próbki. W niektórych uwodornionych cząsteczkach nastąpi pik, gdy ciepło usunie uwodnienie. Ciepło wymagane do spowodowania takiej zmiany jest również miarą siły wiązania między cząsteczką a cząsteczką wody.

Polimery często opisuje się za pomocą analizy termograwimetrycznej. Naukowcy przyglądają się punktowi mięknięcia i degradacji oraz oceniają analizę mieszanki i zawartość wypełniacza. Metodą trudnopalną można badać tą metodą, oceniając warunki, w których zachodzi spalanie.

Materiał organiczny, taki jak węgiel, można scharakteryzować za pomocą analizy termograwimetrycznej. Ta technika zastąpiła starsze wielokrotne testy wymagane do uszeregowania i wyceny węgla między kupującymi a sprzedającymi. Test może ocenić procent zawartości wilgoci, substancji lotnych, stałego węgla i popiołu w węglu.

Niektóre badania kinetyczne lub badania określające szybkość reakcji są przeprowadzane przy użyciu analizy termograwimetrycznej. Badania te są czasami przeprowadzane poprzez ciągłą analizę spalin z próbki podczas jej podgrzewania. Badania kinetyczne mogą ustalić kolejność reakcji, co oznacza, ile cząsteczek molekularnych musi się łączyć na każdym etapie reakcji.

Chemia sądowa znalazła dom dla analizy termograwimetrycznej. Technika ta może charakteryzować lakiery i farby. W porównaniu ze znanymi próbkami można ustalić wiek niektórych dzieł sztuki. Przydatne informacje dotyczące stabilności farmaceutyków można znaleźć przy użyciu tego instrumentu.