熱重分析儀TGA是一種精密的熱分析儀器,廣泛應用于材料科學、化學、制藥、環境科學等領域。它通過測量物質在受控溫度下隨時間變化的質量變化,來研究物質的熱穩定性和化學反應特性。
熱重分析儀TGA的基本工作原理是基于質量守恒定律。在程序控溫過程中,它連續監測樣品的質量隨溫度或時間的變化。樣品被放置在一個高度靈敏的電子天平上,并在一個封閉的爐子內加熱。爐子內部的環境可以是惰性氣體、氧化性氣體或其他特定氣氛,以防止樣品在加熱過程中發生不必要的化學反應。隨著溫度的逐漸升高,樣品可能因物理或化學變化(如熱分解、氧化、脫水等)而導致質量損失,這些微小的質量變化被精確捕捉并記錄,從而生成熱重曲線(TGA曲線)。
1、高靈敏度
微量樣品檢測:TGA能夠準確測量非常小的樣品質量變化,這使其適用于研究微量物質的熱分解過程。
高精度數據記錄:通過精密天平和先進的傳感器技術,TGA可以提供高度準確的質量變化數據,有助于深入分析材料的熱穩定性和組分。
2、寬溫度范圍
高溫測試能力:現代TGA設備能夠在高達1500℃的溫度下進行測試,覆蓋了絕大多數材料的熱分解溫度范圍。
低溫應用:除了高溫測試外,TGA也適用于低溫下的物理現象研究,如吸附、脫附和揮發等。
3、精確的氣氛控制
多種氣氛選擇:TGA可以在真空、空氣、氧氣、氮氣等多種氣氛下進行測試,以模擬不同的實驗條件。
氣氛切換功能:一些高級TGA設備支持在測試過程中動態切換氣氛,這對于研究材料在不同氣氛中的熱行為尤為重要。
4、多樣的數據分析功能
綜合熱分析:TGA常與其他熱分析技術如差熱分析(DTA)或差示掃描量熱法(DSC)結合使用,提供更全面的材料熱性能信息。
反應動力學研究:通過對TGA數據的分析,可以獲得材料分解反應的動力學參數,如活化能和反應級數。
