热分析及其应用ppt课件.ppt
《热分析及其应用ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热分析及其应用ppt课件.ppt(34页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、热分析及其应用 马旭初,第一章 绪 论,热分析(thermal analysis),顾名思义,可以解释为以热进行分析的一种方法。1977年在日本京都召开的国际热分析协会(ICTA)第七次会议上,给热分析下了如下定义:即热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术。,第一节 热分析的定义及发展概况,其中,P是物质的一种物理量; T是物质的温度。 所谓程序控制温度一般是指线性升温或线性降温,当然也包括恒温、循环或非线性升温、降温。也就是把温度看作是时间的函数: T(t) 其中t是时间。,其数学表达式为:Pf(T),则 Pf(T或t),热分析存在的客观物质基础,在目前热分析可以
2、达到的温度范围内,从150到1500 (或2400 ),任何两种物质的所有物理、化学性质是不会完全相同的。因此,热分析的各种曲线具有物质“指纹图”的性质。,通俗来说,热分析是通过测定物质加热或冷却过程中物理性质(目前主要是重量和能量)的变化来研究物质性质及其变化,或者对物质进行分析鉴别的一种技术。,热分析的起源及发展,1899年英国罗伯特奥斯汀(Roberts-Austen)第一次使用了差示热电偶和参比物,大大提高了测定的灵敏度。正式发明了差热分析(DTA)技术。1915年日本东北大学本多光太郎,在分析天平的基础上研制了“热天平”即热重法(TG),后来法国人也研制了热天平技术。,1964年美国
3、瓦特逊(Watson)和奥尼尔(ONeill)在DTA技术的基础上发明了差示扫描量热法(DSC),美国PE公司最先生产了差示扫描量热仪,为热分析热量的定量作出了贡献。,1965年英国麦肯才(Mackinzie)和瑞德弗(Redfern)等人发起,在苏格兰 亚伯丁召开了第一次国际热分析大会,并成立了国际热分析协会。,第二节 热分析应用领域及研究内容,一、应用的广泛性 从热分析文摘(TAA)近年的索引可以看出,热分析广泛应用于无机,有机,高分子化合物,冶金与地质,电器及电子用品,生物及医学,石油化工,轻工等领域。当然这与应用化学,材料科学,生物及医学的迅速发展有密切的关系。,热分析特点:,熱分析木
4、,印刷,DSC,TG,DTA,TMA,复合分析,医药品 香料化妆品 有机、无机药品 触媒 火药,食品 生物体液晶 油脂肥皂 洗涤剂,橡胶 高分子塑料 纤维 油墨顔料染料塗料 粘着剂,玻璃 金属 陶瓷粘土矿物 水泥,电子材料 木材纸 建材 公害 工业废弃物,热分析的历史,規格,热分析装置的利用领域,二、在动态条件下快速研究物质热特性 的有效手段。,三、方法和技术的多样性 应用最广泛的方法是热重(TG)和差热分析(DTA),其次是差示扫描量热法(DSC),这三者构成了热分析的三大支柱,占到热分析总应用的75以上。,热 分 析,物 质,加热,冷却,热量变化,重量变化,长度变化,粘弹性变化,气体发生,
5、热传导,其 他,DTA,TG,TMA,DMA,DSC,EGA,DTG,(热机械分析),(逸出气分析),(动态机械分析),(微分热重分析),热分析只能给出试样的重量变化及吸热或放热情况,解释曲线常常是困难的,特别是对多组分试样作的热分析曲线尤其困难。目前,解释曲线最现实的办法就是把热分析与其它仪器串接或间歇联用,常用气相色谱仪、质谱仪、红外光谱仪、X光衍射仪等对逸出气体和固体残留物进行连续的或间断的,在线的或离线的分析,从而推断出反应机理。,四、与其它技术的联用性,第二章 热重法(TG),第一节 热重法定义及失重量的计算方法,热重法(Thermogravimetry)简称TG,是在程序控制温度下
6、,测量物质的质量与温度关系的一种技术。数学表达式为: W=f (T或t) 热重法不能称热重分析(TGA),记录的曲线称为热重曲线或TG曲线,不能叫作热谱图(Thermogram)。,一、热重法定义,二、热重分析仪(TG-50/50H),耐震性强,无须选择设置场所 可进行高灵敏度测定 TG的基线极为稳定 温度范围 : 室温1000/1500 最大样品量:1g,热天平的基本构造,上图是一条典型的TG曲线,纵坐标是重量(mg),从上向下表示重量减少,横坐标是温度( 或K),有时也可用时间(t),从左向右表示T或t增加。,三、失重量的计算,CuSO45H2O 的TG曲线,平台AB表示试样在此温度区间是
7、稳定的,其组成即原试样CuSO45H2O,其重量W010.8mg;BC表示第一次失重,失重量W0W11.55mg(下降小格数0.2mg小格即得),对应失重率W0W1W0 100()14.35;平台CD代表另一个稳定组成,相应重量为W1;同样,DE和FG分别代表第二、三次失重,失重量分别为16mg与08mg,失重率分别为14.8和7.4;总失重率W0W3W0 100()36.6,即失水百分数;固体余重是136.663.4。平台EF和GH分别代表一个稳定的组成。,结晶硫酸铜分三阶段脱水:,CuSO45H2O CuSO43H2O 2H2O (1) CuSO43H2O CuSO4H2O 2H2O (2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分析 及其 应用 ppt 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-3219106.html