Avainero TGA DTA:n ja DSC:n välillä on, että TGA mittaa näytteen painonmuutosta lämpötila-alueella, kun taas DTA mittaa lämpöerot vertailunäytteen ja kiinnostavan näytteen välillä lämpötila-alueella ja DSC mittaa. näytteen lämpövirtaus lämpötila-alueella.
TGA tarkoittaa termogravimetrista analyysiä, kun taas DTA tarkoittaa differentiaalista lämpöanalyysiä ja DSC tarkoittaa differentiaalista pyyhkäisykalorimetriaa.
Mikä on TGA (termogravimetrinen analyysi)?
Termi TGA tarkoittaa termogravimetrista analyysiä. Se on menetelmä näytteen lämpöanalysoimiseksi, jossa näytteen massa mitataan ajan kuluessa lämpötilan muuttuessa myöhemmin. Massan mittaaminen tällä menetelmällä antaa meille tietoa fysikaalisista ilmiöistä, mukaan lukien faasisiirtymät, absorptio, adsorptio ja desorptio. Se tarjoaa myös tietoa kemiallisista ilmiöistä, kuten kemisorptiosta, lämpöhajoamisesta ja kiinteän kaasun reaktioista, kuten hapettumisesta ja pelkistymisestä.
Laite, jota voimme käyttää TGA:ssa, on termogravimetrinen analysaattori. Se voi mitata jatkuvasti massaa samalla, kun näytteen lämpötila muuttuu ajan myötä. Tässä menetelmässä pidämme massaa, lämpötilaa ja aikaa perusmittauksina, ja monet lisämitat johdetaan näistä kolmesta perusmittauksesta.
Yleensä TGA-analysaattori sisältää tarkkuusvaa'an, jossa näyteastia sijaitsee uunin sisällä, jossa on ohjelmoitava ohjauslämpötila. Yleensä tätä lämpötilaa nostetaan vakionopeudella lämpöreaktion aikaansaamiseksi. Lämpöreaktio voi tapahtua useissa eri ilmakehissä, mukaan lukien ympäröivä ilma, tyhjiö, inertti kaasu, hapettavat/pelkistävät kaasut, syövyttävät kaasut, hiiletyskaasut, nestehöyryt tai itsestään muodostuva ilmakehä. Se voi sisältää myös erilaisia paineita, kuten korkean tyhjiön, korkean paineen, vakiopaineen tai kontrolloidun paineen.
Analysaattorista kerättyjä tietoja voidaan käyttää massa- tai alkumassan prosenttiosuuden kuvaamiseen y-akselilla vs. x-akselin ajan lämpötilaan. Kutsumme tätä kuvaajaa TGA-käyräksi. TGA-käyrän ensimmäinen derivaatta voidaan piirtää määrittämällä tartuntapisteet, jotka ovat hyödyllisiä syvempään tulkintaan ja differentiaaliseen lämpöanalyysiin.
Mikä on DTA (differentiaalinen lämpöanalyysi)?
Termi DTA tarkoittaa differentiaalista lämpöanalyysiä. Se on termoanalyyttinen tekniikka, joka muistuttaa differentiaalista pyyhkäisykalorimetriaa. Tässä menetelmässä tutkittava materiaali ja inertti referenssi käyvät läpi identtiset lämpösyklit, kuten samat jäähdytys- tai lämmitysohjelmat. Sitten voimme tallentaa minkä tahansa lämpötilaeron näytteen ja viitteen välillä.
Lämpötilaeron ja ajan tai lämpötilan välistä kuvaajaa kutsutaan DTA-käyräksi tai termogrammiksi. Tästä voimme havaita muutoksia näytteessä, jotka ovat joko endotermisiä tai eksotermisiä suhteessa inerttiin referenssiin. Siksi DTA-käyrä tarjoaa tietoja tapahtuneista muutoksista, joihin kuuluvat lasisiirtymät, kiteytys, sulaminen ja sublimaatio. Voimme tunnistaa DTA-huipun alla olevan alueen entalpian muutokseksi, eikä näytteen lämpökapasiteetti vaikuta siihen.
Mikä on DSC (differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria)
DSC eli differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria on termoanalyyttinen menetelmä, joka mittaa näytteen ja referenssin lämpötilan nostamiseen tarvittavan lämmön eron lämpötilan funktiona. Tässä menetelmässä sekä näyte että vertailuarvo pidetään samassa lämpötilassa koko kokeen ajan.
Yleensä DSC-menetelmässä käytetty lämpötila suunnitellaan lämpötilaohjelmaksi siten, että näytepitimen lämpötila nousee lineaarisesti ajan funktiona. Toisa alta vertailunäytteen lämpökapasiteetin tulisi olla hyvin määritelty sillä lämpötila-alueella, jota aiomme skannata.
DSC:itä on erilaisia, kuten lämpövuo-DSc ja tehodifferentiaali-DSC. Heat-reflux DSC mittaa lämpövuon eroa näytteen ja referenssin välillä, kun taas tehoero-DSC mittaa eron näytteeseen ja referenssiin syötetyssä tehossa.
Mitä eroa on TGA DTA:n ja DSC:n välillä?
TGA tarkoittaa termogravimetrista analyysiä, kun taas DTA tarkoittaa differentiaalista lämpöanalyysiä ja DSC tarkoittaa differentiaalista pyyhkäisykalorimetriaa. avainero TGA DTA:n ja DSC:n välillä on se, että TGA mittaa näytteen painon muutosta lämpötila-alueella, kun taas DTA mittaa lämpöeron vertailunäytteen ja kiinnostavan näytteen välillä lämpötila-alueella ja DSC mittaa lämpövirtaa. näytteestä lämpötila-alueella.
Alla oleva infografiikka esittää TGA DTA:n ja DSC:n väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – TGA vs DTA vs DSC
Avainero TGA DTA:n ja DSC:n välillä on, että TGA mittaa näytteen painon muutoksen lämpötila-alueella ja DTA mittaa lämpöeron vertailunäytteen ja kiinnostavan näytteen välillä lämpötila-alueella, kun taas DSC mittaa näytteen lämpövirtausta lämpötila-alueella.
