热分析TG-DTA-DSC.ppt

能量校正与热焓测定 实际DSC能量(热焓)测量 ΔH=KAR/Ws 式中， ΔH为试样转变的热焓(mJ?mg-1)； W为试样质量(mg)； A为试样焓变时扫描峰面积(mm2)； R为设置的热量量程(mJ?s-1)； s为记录仪走纸速度(mm?s-1)； K为仪器校正常数。 仪器校正常数K的测定常用铟作为标准 K=ΔHWs/AR 量程校正 K值测定 在铟的记录纸上划出一块大小适当的长方形面积，如取高度为记录纸的横向全分度的3/10即三大格，长度为半分钟走纸距离，再根据热量量程和纸速将长方形面积转化成铟的ΔH， 按K=ΔHWs/AR计算校正系数K’。若量程标度已校正好，则K’与铟的文献值计算的K应相等。 若量程标度有误差，则K’与按文献值计算的K不等，这时的实际量程标度应等于K/K’R。 DSC的影响因素 样品因素： 试样量 试样粒度 试验条件： 升温速率，气氛 主要操作参数：试验量，升温速率和气氛 DSC曲线的数据处理方法 称量法： 误差 2%以内。 数格法： 误差 2%—4%。 用求积仪：误差 4%。 计算机： 误差 0．5%。 比热测定 式中，为热流速率（J?s-1）；m为样品质量（g）；CP为比热（J?g-1℃-1）；为程序升温速率（℃?s-1） 利用蓝宝石作为标准样品测定。通过对比样品和蓝宝石的热流速率求得样品的比热。 等温结晶过程研究 t/min 基线 tmax 煤灰熔融过程中的矿物演变及其对灰熔点的影响 CuSO4·5H2O的TG曲线 曲线AB段为一平台，表示试样在室温至45℃间无失重。故mo=10.8mg。曲线BC为第一台阶，失重为mo-m1=1.55mg，求得质量损失率= 实验条件为试样质量为10.8mg，升温速率为10℃/min，采用静态空气，在铝坩埚中进行 曲线CD 段又是一平台，相应质量为m1；曲线DE 为第二台阶，质量损失为1.6mg，求得质量损失率 曲线EF段也是一平台，相应质量为m2；曲线FG 为第三台阶， 质量损失为0.8mg，可求得质量损失率 CuSO4·5H2O脱水历程 可以推导出CuSO4·5H2O 的脱水方程如下： 根据方程，可计算出CuSO4·5H2O 的理论质量损失率。计算结果表明第一次理论质量损失率为 第二次理论质量损失率也是14.4%；第三次质量损失率为7.2%；固体剩余质量理论计算值为63.9%，总失水量为36.1%。理论计算的质量损失率和TG 测得值基本一致。 3 差热分析法(Differencial Thermal Analysis, DTA） 差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差随温度变化的一种技术。 　物质在受热或冷却过程中发生的物理变化和化学变化伴随着吸热和放热现象。如晶型转变、沸腾、升华、蒸发、熔融等物理变化，以及氧化还原、分解、脱水和离解等等化学变化均伴随一定的热效应变化。差热分析正是建立在物质的这类性质基础之上的一种方法。 3.1差热分析基本原理 差热分析的基本原理，是把被测试样和一种中性物（参比物）置放在同样的热条件下，进行加热或冷却，在这个过程中，试样在某一特定温度下会发生物理化学反应引起热效应变化 ，即试样侧的温度在某一区间会变化，不跟随程序温度升高，而是有时高于或低于程序温度，而参比物一侧在整个加热过程中始终不发生热效应，它的温度一直跟随程序温度升高，这样，两侧就有一个温度差，然后利用某种方法把这温差记录下来，就得到了差热曲线，再针对这曲线进行分析研究。 　 　差热仪炉子供给的热量为Q 试样无热效应时： QS QR TS=TR ΔT=0 试样吸热效应时：(Q－g)S QR　TS＜TR ΔT＜0 试样放热效应时：(Q＋g)S　QR TS＞TR ΔT＞0 　　　 　　在上面三种状态下其 EAB=f(ΔT)就有三个不同值，带动记录笔就可画出DTA曲线。 DTA仪的基本结构 　　差热分析仪通常由加热炉、温度控制系统、信号放大系统、差热系统及记录系统组成。 DTA仪的基本结构 DTA曲线及理论分析 DTA曲线 DTA曲线是指试样与参比物间的温差（ΔT）曲线和温度（T）曲线的总称。 DTA曲线分析 ① 零线：理想状态ΔT=0的线； ② 基线：实际条件下试样无热效应时的曲线部份； ③ 吸热峰：TS＜TR　，ΔT＜0时的曲线部份； 　④ 放热峰：TS＞TR ， ΔT＞0时的曲线部份；