现代微观分析热分析方法.ppt

热分析方法表17—1所列为几种主要的热分析法及其测量的物理参数§1差热分析法相应的温差热电势讯号经放大后送入记录仪，从而可以得到以∆T为纵坐标，温度(或时间)为横坐标的差热分析曲线(DTA曲线)，如图17—2所示。
其中基线相当于∆T＝0，样品无热效应发生。向上和向下的峰反映了样品的放热、吸热过程。§1.2差热曲线分析与应用应用实例一：图17-3所示为差热分析法用于测定相图的实例． 样品①为纯组元A，样品②~⑤为不同成分比的A、B混合物．
图17—3(b)为升温过程中测定的各样品的DTA曲线．
样品①之DTA曲线只有一个尖锐吸热峰，相应于A的熔化(熔点)；样品②~⑤之DTA曲线均在同一温度出现尖锐吸热峰，相应于各样品共同开始熔化(共熔点)；样品②③⑤之DTA曲线随共熔峰后出现很宽的吸热峰，相应于各样品之整个熔化过程．
图17—3(a)即为由各样品之DTA曲线分析获得的相图。应用实例二：图17—4为用差热分析法测定聚苯乙烯玻璃化转变温度(Tg)． 差热分析法可用于部分化合物的鉴定．
简便的方法是事先将各种化合物的DTA曲线制成卡片，然后通过样品实测DTA曲线与卡片对照，实现化合物鉴定。已有萨特勒(sadtler)研究室出版的卡片约2000张和麦肯齐(Mackenzie)制作的卡片l662张(分为矿物、无机物与有机物三部分)。依据共混物DTA曲线上的特征峰(熔融吸热峰)确定共混物由高压聚乙烯(HPPE)、低压聚乙烯(LPPE)、聚丙烯(PP)、聚次甲氧基(POM)、尼龙6(Nylon6)、尼龙66(Nylon66)和聚四氟乙烯(PTFE)7种聚合物组成。§1.3影响差热分析曲线测定结果的因素操作因素是指操作者对样品与仪器操作条件选取不同而对分析结果的影响，主要有以下几个方面：
样品粒度(影响峰形和峰位，尤其是有气相参与的反应)；参比物与样品的对称性(包括用量、密度、粒度、比热容及热传导等，两者都应尽可能一致，否则可能出现基线偏移、弯曲，甚至造成缓慢变化的假峰)；气氛的使用；记录纸速(不同的纸速使DTA峰形不同)；升温速率(影响峰形)；样品用量(过多则会影响热效应温度的推确测量，妨碍两相邻热效应峰的分离)等。§2差示扫描量热法目前有两种差示扫描量热法，即功率补偿式差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法。本节介绍功率补偿式差示扫描量热法。对于功率补偿式差示扫描量热法，有

∆H=K'·∆W(17—1)

式中：∆H——热焓变化量
∆W——(补偿电)功率的变化量
K'——校正常数
§3热重法§3.2仪器

用于热重法的仪器是热天平(热重分析仪)。
热天平由天平、加热炉、程序控温系统与记录仪等几部分组成。
热天平测定样品质量变化的方法有变位法(利用质量变化与天平梁的倾斜成正比的关系，用直接差动变压器控制检测)和零位法。

零位法是靠电磁作用力使因质量变化而倾斜的天平梁恢复到原来的平衡位置(即零位)，施加的电磁力与质量变化成正比。而电磁力的大小与方向是通过调节转换机构中线圈中的电流实现的，因此检测此电流值即可知质量变化。通过热天平连续记录质量与温度的关系，即可获得热重曲线。图17—9为带光敏元件的自动记录热天平示意图。三、应用
§3.4微商热重法四、微商热重法图17—11所示为钙、锶、钼3种元素水合草酸盐的微商热重曲线与热重曲线．与之相对应的微商热重曲线具有以下特点：能更清楚地区分相继发生的热重变化反应，精确提供起始反应温度、最大反应速率温度和反应终止温度(如在140℃、180℃和205℃出现3个峰表明了钡、锶、钙一水草酸盐是在不同温度下失水的，而在热重曲线上则难于区分这3个失水反应及检测相应温度)；能方便地为反应动力学计算提供反应速率数据；能更精确地进行定量分析。