Термогравиметрия: что это, сферы использования, метод анализа

Что это такое?

Термогравиметрия альтернативно называется термогравиметрическим анализом (ТГ-анализом). Это один из методов термоанализа, который базируется на оценке того, насколько масса объекта изменяется под воздействием разных температур.

Суть исследования заключается в том, чтобы наблюдать за массой исследуемого вещества, изменяя температуру. В ТГ-анализе используются кривые, которые показывают, как изменилась масса навески в зависимости от времени и температуры.

Кривые затем специальным образом обрабатываются, с их помощью также можно узнать, при каких параметрах происходит самое быстрое изменение веса.

Сферы использования

Термогравиметрия используется во многих сферах, начиная с химической промышленности, где с помощью ТГ-анализа ищут температуру деградации полимеров, определяют влажность материалов и долю находящихся в них компонентов, и заканчивая исследовательскими областями. Анализаторы широко распространены, например, в деле определения скорости распространения коррозии в жару.

ТГ-анализ используется для того, чтобы определять сухой остаток растворённых веществ, а также для поиска точки разложения различных взрывчатых веществ.

Метод анализа

ТГ-анализ бывает двух типов:

• изотермический, который проводится при постоянной температуре;
• динамический, для которого требуется изменение температуры во времени.

Термогравиметр (перейти к товарам) как лабораторное оборудование представляет из себя устройство с высокоточными весами непрерывного взвешивания с тиглями, печью, приборами для регистрации температуры, а также регулятором, который управляется программно.

Во время исследования верхний температурный прибор не ограничивается и может достигать 1500 °C, если позволят характеристики инструмента. Печи обязательно теплоизолируются, чтобы не допустить ожога у сотрудников лаборатории.

Современные термогравиметры могут соединяться со спектрометрами (перейти к товарам), хроматографами (перейти к товарам) и другими газоанализаторами (перейти к товарам).

В процессе исследования температура постепенно, но равномерно повышается, данные записываются, чтобы можно было установить корреляцию между двумя этими кривыми. Высокое качество измерения достигается за счёт наличия петли обратной связи между весом и температурой образца. Со временем нагрев замедляется, и исследователи получают возможность с высокой точностью определить число, при котором с материалом происходят важные для исследования изменения.