熱重分析儀(yí)試驗不(bù)可(kě)能(néng)一帆(fān)風(fēng)順(shùn),有些特別(bié)的因素也同時會影響(xiǎng)它的測量:
1.試樣量(liáng)和試樣(yàng)皿
熱重法測定,試樣量(liáng)要少,一(yī)般2~5mg。一方麵(miàn)是因(yīn)為(wéi)儀器天平(píng)靈敏(mǐn)度很(hěn)高(可達(dá)0.1μg),另(lìng)一方(fāng)麵(miàn)如果試樣量(liáng)多(duō),傳質阻力越大(dà),試(shì)樣(yàng)內部溫度梯度(dù)大,甚至試樣產生熱效應會使(shǐ)試(shì)樣溫度偏(piān)離(lí)綫性程序升溫,使TG曲綫(xiàn)發(fā)生變化,粒度(dù)也是(shì)越細越好(hǎo),盡可能(néng)將試(shì)樣鋪平,如粒度(dù)大,會使分解(jiě)反(fǎn)應移向高溫(wēn)。
試(shì)樣皿的(dí)材質(zhì),要求(qiú)耐(nài)高溫,對試樣,中間(jiān)產物,終(zhōng)產物和氣(qì)氛都是惰性的,即(jí)不能(néng)有(yǒu)反應活(huó)性和(hé)催(cuī)化活性。通常用(yòng)的(dí)試(shì)樣(yàng)皿有(yǒu)鉑金的,陶(táo)瓷,石(shí)英(yīng),玻璃(lí),鋁等(děng)。特別要(yào)注意,不(bù)同的(dí)樣品(pǐn)要(yào)采用不(bù)同(tóng)材質(zhì)的(dí)試(shì)樣皿,否則(zé)會(huì)損壞試樣(yàng)皿(mǐn),如:碳(tàn)酸(suān)鈉會(huì)在高溫(wēn)時與石(shí)英,陶瓷(cí)中(zhōng)的(dí)SiO2反應生成(chéng)矽酸(suān)鈉,所以像(xiàng)碳酸(suān)鈉一類鹼(jiǎn)性樣(yàng)品,測(cè)試時(shí)不(bù)要(yào)用鋁,石英,玻璃,陶(táo)瓷(cí)試(shì)樣皿。鉑(bó)金試(shì)樣(yàng)皿,對有加(jiā)氫(qīng)或脫氫的有機物(wù)有活(huó)性(xìng),也不適合(hé)作含(hán)磷(lín),硫(liú)和鹵素的聚(jù)合物樣品,因(yīn)此(cǐ)要(yào)加(jiā)以選擇。
2,揮(huī)發(fā)物(wù)冷(lěng)凝
分解(jiě)產物從(cóng)樣品(pǐn)中揮發出來(lái),往(wǎng)往會(huì)在低溫(wēn)處再冷凝,如果冷(lěng)凝在吊(diào)絲(sī)式試(shì)樣皿上會造成測得(dé)失重結果偏(piān)低(dī),而(ér)當溫(wēn)度進(jìn)一步(bù)升高,冷凝(níng)物再次揮發會產生(shēng)假失(shī)重(zhòng),使(shǐ)TG曲綫(xiàn)變形(xíng)。解決的辦法,一般采(cǎi)用(yòng)加(jiā)大(dà)氣(qì)體(tǐ)的(dí)流速,使揮發物(wù)立即(jí)離開(kāi)試(shì)樣(yàng)皿(mǐn)。
3,浮(fú)力(lì)
浮(fú)力(lì)變化是由於升溫使(shǐ)樣品(pǐn)周圍的氣(qì)體熱(rè)膨脹(zhàng)從(cóng)而(ér)相(xiāng)對密度(dù)下(xià)降,浮力減小(xiǎo),使(shǐ)樣(yàng)品(pǐn)表觀增(zēng)重(zhòng)。如:300℃時的(dí)浮力可(kě)降低到(dào)常溫(wēn)時浮力的一半,900℃時可(kě)降低到(dào)約(yuē)1/4。實用(yòng)校正方(fāng)法是(shì)做空白(bái)試(shì)驗,(空(kōng)載熱(rè)重實驗),消除(chú)表觀增重(zhòng)。
4,升(shēng)溫速(sù)率
升(shēng)溫速度越快,溫(wēn)度滯後(hòu)越嚴重,如聚苯(běn)乙(yǐ)烯在N2中(zhōng)分(fēn)解,當(dāng)分(fēn)解(jiě)程度都取(qǔ)失重10%時(shí),用1℃/min測定(dìng)為357℃,用5℃/min測定(dìng)為394℃相差37℃。升溫(wēn)速(sù)度(dù)快,使曲綫的(dí)分辨力(lì)下降,會丟失某些(xiē)中(zhōng)間產(chǎn)物的(dí)信(xìn)息(xī),如(rú)對含水(shuǐ)化合(hé)物(wù)慢升(shēng)溫(wēn)可以檢出(chū)分(fēn)步失水(shuǐ)的(dí)一(yī)些中(zhōng)間物(wù)。
5,氣(qì)氛影響
熱(rè)天平周圍(wéi)氣氛的(dí)改(gǎi)變對TG曲綫(xiàn)影響顯著,CaCO3在真(zhēn)空,空(kōng)氣(qì)和CO2三(sān)種氣氛中的(dí)TG曲綫,其分(fēn)解溫(wēn)度相差(chà)近(jìn)600℃,原(yuán)因在於CO2是(shì)CaCO3分解產物,氣氛(fēn)中存(cún)在CO2會(huì)抑(yì)製CaCO3的(dí)分解(jiě),使(shǐ)分解溫(wēn)度(dù)提高。
聚丙烯(xī)在(zài)空氣中(zhōng),150~180℃下會(huì)有明顯(xiǎn)增(zēng)重(zhòng),這(zhè)是(shì)聚(jù)丙烯(xī)氧(yǎng)化(huà)的結果,在N2中(zhōng)就沒有增重(zhòng)。氣(qì)流(liú)速度一(yī)般(bān)為40ml/min,流速大(dà)對傳(chuán)熱(rè)和溢出氣體(tǐ)擴散(sàn)有(yǒu)利(lì)。