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热重分析指的是在温度程序控制下,测量物质质量与温度之间的关系的技术。这里值得一提的是,定义为质量的变化而不是重量变化是基于在磁场作用下,强磁性材料当达到居里点时,虽然无质量变化,却有表观失重。而热重分析则指观测试样在受热过程中实质上的质量变化。
热重分析所用的仪器是热天平,它的基本原理是,样品重量变化所引起的天平位移量转化成电磁量,这个微小的电量经过放大器放大后,送入记录仪记录;而电量的大小正比于样品的重量变化量。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时,被测的物质质量就会发生变化。这时热重曲线就不是直线而是有所下降。通过分析热重曲线,就可以知道被测物质在多少度时产生变化,并且根据失重量,可以计算失去了多少物质(如CuSO4·5H2O中的结晶水)。从热重曲线上我们就可以知道CuSO4·5H2O中的5个结晶水是分三步脱去的。TGA 可以得到样品的热变化所产生的热物性方面的信息。
热重法的重要特点是定量性强,能准确地测量物质的质量变化及变化的速率,可以说,只要物质受热时发生重量的变化,就可以用热重法来研究其变化过程。目前,热重法已在下述诸方面得到应用:
(1)无机物、有机物及聚合物的热分解;
(2)金属在高温下受各种气体的腐蚀过程;
(3)固态反应;
(4)矿物的煅烧和冶炼;
(5)液体的蒸馏和汽化;
(6)煤、石油和木材的热解过程;
(7)含湿量、挥发物及灰分含量的测定;
(8)升华过程;
(9)脱水和吸湿;
(10)爆炸材料的研究;
(11)反应动力学的研究;
(12)发现新化合物;
(13)吸附和解吸;
(14)催化活度的测定;
(15)表面积的测定;
(16)氧化稳定性和还原稳定性的研究;
(17)反应机制的研究。
热重分析仪质保五年,上门安装调试