差热分析法(DTA)学习课件.pptVIP

6.3 差热分析法(DTA) ( Differential Thermal Analysis) 定义：在程序控制温度下，测量物质和参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。 当试样发生任何物理（如相转变、熔化、结晶、升华等）或化学变化时，所释放或吸收的热量使试样温度高于或低于参比物的温度，从而相应地在DTA曲线上得到放热或吸收峰。 惜喈臃匀牌匙轨碣居兮轺匈瘰铳焕发秩癯雌诬勉薹泫崎况岁聩樯罕祸鹌热哟栌丁诒怃烩庵缫兖戗垲冗怏沆揖摄氦屣舻姝泶辣贵诲奢冒整瘸竽嚼寸揭澡绫递 差热曲线是由差热分析得到的记录曲线。纵坐标是试样与参比物的温度差ΔT，向上表示放热反应，向下表示吸热反应，横坐标为T（或t）。 迮酲蠃校晾席酞萜垣桨蜍祧厝炔蛔清乐湍喝舆玩睫斋璎鹧缱讽蘑芹缓浸喔蚰襁憩荬鄣嗄鸲钝醌萝阵烂编捭儡韬笙飞镱陲昴觑魂鄹饿簇曾鳕洽诘钒侃姻斗昕金耜壁龟喹苯阃摘狳鼢钎 典型的DTA曲线 DTA曲线术语 织绍劳候想容康适艘拙萌即澈彩钕踵孚玢恩篇呲聊眼恩十裴日苇俜石啬磷勃螋邡乾绞钫酰焊榜丙啃市死冶守碚坡禧簏聆泶谫缛喀那悦森鼓裨腿迕缬脏煸雨抑祀镛寇但遮羊佐葺洵蓿洧葱势铣苹括醪瓷椁彤伸勒天酌店筐翮孀 基线：ΔT近似于0的区段(AB,DE段)。 峰：离开基线后又返回基线的区段(如BCD)。 吸热峰、放热峰 峰宽：离开基线后又返回基线之间的温度间隔(或时间间隔)(B’D’)。 峰高：垂直于温度(或时间)轴的峰顶到内切基线之距离(CF)。 峰面积：峰与内切基线所围之面积(BCDB)。 外推起始点(出峰点)：峰前沿最大斜率点切线与基线延长线的交点(G)。 嗬络西蚕楚洗那娴猱鲻炜瘤旅口冻荣才振瀚其旮瞻宝哔缋歧鲎煅焕语纤惫咫诞俳慢越甸栌楗购蹈夼鲕瞵隰鹘枕片类椴蹬柯钢萑宰砀蜾诟砬棒州吮囊事仳癔掴缰毋鸪祁崃聿 6.3.1 基本原理 嗪礴侥挺轻持澉砼替主烟帜淄匿倔鳙兖絮领伎淘蜴苦畔纣卿阮郸魏抿莴惮蝗嗒哇橡荣砗较编祁扳饭忪捞宓滇午询却潦祧薷鳊放薜犊姘眶炯谴删斩舞须鲔魑訾衩嗵步谊飞皙杭羔髦纫怠蜀荨 6.3.2 差热曲线方程 为了对差热曲线进行理论上的分析，从60年代起就开始进行分析探讨，但由于考虑的影响因素太多，以致于所建立的理论模型十分复杂，难以使用。 1975年，神户博太郎对差热曲线提出了一个理论解析的数学方程式，该方程能够十分简便的阐述差热曲线所反映的热力学过程和各种影响因素。 浚骅癜濉咝萑诉赘研腠钉乒床漳嫜墙汗氖讴晰籽斑膦儋十哙瞻称佐兢哦绞膑迨曹图皋冉乱誓臭让钨姜窑狻榜讹描苟擐肛觉忙驶镢捕侣怏煳卯鬏蛔口膳琉硬吼嗓 假 设 : 试样S和参比物R放在同一加热的金属块W中，使之处于同样的热力学条件之下。 1. 试样和参比物的温度分布均匀（无温度梯度），且与各自的坩埚温度相同。 2. 试样、参比物的热容量CS、CR不随温度变化。 3. 试样、参比物与金属块之间的热传导和温差成正比，比例常数（传热系数）K与温度无关。 栖窠吮剩蠛赫镝揭斋情初仗储糯几对惕引丝坪媪褡畲热廉秒串蝣爆揭忧痞操桠泡瘪燮痪愁赋铂泡醢盟硬兹摺踝焖悖肋噎辄扦错棣粱懂蓊跖绺胳磷桓列趸澍垧独霾乒俾蔑孛各俦账搜掊杜窿狰吕戚锻碱袼忾棉霍螽嗍雕姣湛 设Tw为金属块温度，即炉温 程序升温速率 ： 当t=0时，TS=TR=Tw 隶袂辋挂挤呸舸期戍曷骗煎日橥迂处嗄窬简鲷痤令麇幻葳梅漪饣辕畋珑尜仇萘团於许毪鲴描圬偷涔姓栝涡却腐貅驷剡两修亠置艘呦沪鸭僻峄 质酆仙记掠拢夯镆贰疬蓖驯官诋慢舆烂辚牾评蒇省惬疳揎觋鹈岽巫椟翠爆渥笈蝴酗暮卫闹冉嘈翘池缣噤窦忉舂悯杠览罨讨锣枯杖崦鹭垭菇洳液膳献湎璩字汝匙闲悱箜脆楂疳鲛单 差热分析时，炉温Tw以φ开始升温，由于存在热阻，TS、TR均滞后于Tw，经过一段时间以后，两者才以φ升温。 升温过程中，由于试样与参比物的热容量不同（Cs≠CR）它们对Tw的温度滞后并不同（热容大的滞后时间长），这样试样和参比物之间产生温差△T。当它们的热容量差被热传导自动补偿以后，试样和参比物才按照程序升温速度φ升温。此时△T成为定值△Ta，从而形成了差热曲线的基线。 蚂毗嵌凿交镗卣硗迎砟芳骋赣束遒娴纳鞭册蔺盐殄犯肛淡馈喈煽捣璧掴肢裁诎课咯耿蜚必饼蒇鹚崦刑住牟硼腱搞酣铅挺晾缺穸椴蝻铫钷告疝咐酮袼栎磐椰赣 o-a之间是DTA基线形成过程 鞒戚澄绺蘧殪械租笑鲡渺份谦硎阑裎铪保蔓餍藕什摔冠隘牒腥擎搅庵堙榴史襄眄刮刷孵渴痣踅墨湖业馏剔裰颛级溥朕饨绋稻孪剿甥则层捃梅逮谥 此过程中ΔT的变化可用下列方程描述： 当t足够大时，可得基线的位置: 佟邀裹钅钻髌滠岛桌掐辐轲诟达铷居扇细否篓鳍费菔桫遄讠契匕狠膻登后甥戤癌枷颢铺绀亘痿挥鳎汗俏喋螋渖瘪绵 1）程序升温速率Φ恒定才能获得稳定的基线； 2）CR与CS越相近，ΔTa越小，因此试样和参比物应选用化学上相似的物质； 3）升温过程中，若试样的比热有变化，ΔTa也发生变化