热重分析仪TGA是一种精密的热分析仪器,广泛应用于材料科学、化学、制药、环境科学等领域。它通过测量物质在受控温度下随时间变化的质量变化,来研究物质的热稳定性和化学反应特性。
热重分析仪TGA的基本工作原理是基于质量守恒定律。在程序控温过程中,它连续监测样品的质量随温度或时间的变化。样品被放置在一个高度灵敏的电子天平上,并在一个封闭的炉子内加热。炉子内部的环境可以是惰性气体、氧化性气体或其他特定气氛,以防止样品在加热过程中发生不必要的化学反应。随着温度的逐渐升高,样品可能因物理或化学变化(如热分解、氧化、脱水等)而导致质量损失,这些微小的质量变化被精确捕捉并记录,从而生成热重曲线(TGA曲线)。
1、高灵敏度
微量样品检测:TGA能够准确测量非常小的样品质量变化,这使其适用于研究微量物质的热分解过程。
高精度数据记录:通过精密天平和先进的传感器技术,TGA可以提供高度准确的质量变化数据,有助于深入分析材料的热稳定性和组分。
2、宽温度范围
高温测试能力:现代TGA设备能够在高达1500℃的温度下进行测试,覆盖了绝大多数材料的热分解温度范围。
低温应用:除了高温测试外,TGA也适用于低温下的物理现象研究,如吸附、脱附和挥发等。
3、精确的气氛控制
多种气氛选择:TGA可以在真空、空气、氧气、氮气等多种气氛下进行测试,以模拟不同的实验条件。
气氛切换功能:一些高级TGA设备支持在测试过程中动态切换气氛,这对于研究材料在不同气氛中的热行为尤为重要。
4、多样的数据分析功能
综合热分析:TGA常与其他热分析技术如差热分析(DTA)或差示扫描量热法(DSC)结合使用,提供更全面的材料热性能信息。
反应动力学研究:通过对TGA数据的分析,可以获得材料分解反应的动力学参数,如活化能和反应级数。