Работен принцип и приложение на термогравиметричния анализатор

Термогравиметричните анализатори могат да измерват промяната в масата на вещество по време на топлеещия, като по този начин анализират термичната стабилност на материалите. Използва се широко в много области като науката за материалите и физиката. Тази статия главно представя работния principio и приложението на термогравиметричните анализатори.

I. Работен принцип на термогравиметричния анализатор

Термогравиметричният анализатор главно се състои от следните части: весове, топилна печка, система за контрол на температурата, система за контрол на атмосферата, система за събиране и анализ на данни. Основният принцип на термогравиметричния анализатор е да измерва промяната в масата на пробата по време на нагреването чрез прецизни весове. Пробата се поставя в контролирано нагреващо окружение. Когато температурата се повишава, пробата ще преживее физически и химични промени, като испаряване, дисолюция, окисление или редукция. Чрез записване на кривата на промяната в масата на пробата спрямо температурата (термогравиметрична крива), могат да се получи информация за термалната стабилност, състава и характеристиките на декомпозиция на пробата.

II. Приложение на термогравиметричния анализатор

1. Наука за материалите

(1) Полимерни материали: В полимерните изследвания термогравиметричните анализатори се използват за оценка на термичната стабилност, температурата на разлагане и остатъчната маса на полимерите. Чрез термогравиметричен анализ може да се определи поведението при термично разлагане на полимерите при различни температури, което насочва модифицирането и приложението на материалите.

(2) Композитни материали: Композитните материали обикновено се съставят от множество компоненти. Термогравиметричният анализ може да помогне да се проучат термичната стабилност и характеристиките при разлагането на техните компоненти, да се разбере промяната в масата на всеки компонент по време на процеса на нагреване и да се оптимизира формулацията и производственият процес на композитните материали.

2. Химия и физика

(1) Неорганични съединения: Термогравиметричните анализатори се използват в неорганичната химия за изучаване на термичния процес на дисолюция на съединения като метални оксиди, карбонати и сулфати. Чрез термогравиметричен анализ може да се определят температурата на дисолюция и продуктите от тези съединения, което предоставя важни термодинамични данни за неорганичните химически реакции.

(2) Изследване на катализатори: В изследването на катализатори термогравиметричният анализ се използва за оценка на термичната стабилност на катализаторите и съдържанието на активните компоненти. Термогравиметричният анализ може да помогне за разбиране на механизма на деактивация на катализаторите при реакционните условия и да осигури референция за проектирането и подобряването на катализаторите.

3. Екологични науки

(1) Обработка на твърди отпадъци: Термогравиметричния анализ се използва за изучаване на термичните characteristics на разлагане на твърдите отпадъци и оценка на възможността и ефективността на различни методи за обработка на отпадъците. Например, термичното поведение на мусор по време на инцинерирането може да бъде изучено чрез термогравиметричен анализ, за да се помогне при оптимизирането на процеса на инцинериране.

(2) Анализ на почва и отседък: Термогравиметричните анализатори също се използват за анализ на органичното и неорганичното съдържание в почвата и отседъка, изучаване на термичното поведение при разлагането на органичните вещества в почвата и предоставяне на научна основа за контрола на околната среда и ремедиацията на почвите.

Овладяването на работния принцип и метода на приложение на термогравиметричните анализатори е от голямо значение за научните изследвания и инженерната практика. Чрез непрекъснатото подобряване и прилагане на технологията за термогравиметричен анализ, изследователите могат да получат по-дълбоко разбиране за термичните свойства на материалите и да насърчат развитието и иновациите в свързаните области.