Prinsip Kerja dan Penerapan Thermogravimetric Analyzer

Penganalisis termogravimetri dapat mengukur perubahan massa suatu zat selama pemanasan, sehingga dapat menganalisis stabilitas termal material. Alat ini banyak digunakan di berbagai bidang seperti ilmu material dan fisika. Artikel ini terutama memperkenalkan prinsip kerja dan aplikasi penganalisis termogravimetri.

I. Prinsip kerja alat analisa termogravimetri

Penganalisis termogravimetri terutama terdiri dari bagian-bagian berikut: neraca, tungku pemanas, sistem kendali suhu, sistem kendali atmosfer, sistem akuisisi data dan analisis. Prinsip dasar penganalisis termogravimetri adalah mengukur perubahan massa sampel selama pemanasan dengan neraca presisi. Sampel ditempatkan dalam lingkungan pemanasan yang terkontrol. Saat suhu naik, sampel akan mengalami perubahan fisik dan kimia, seperti penguapan, dekomposisi, oksidasi atau reduksi. Dengan mencatat kurva massa sampel yang berubah seiring suhu (kurva termogravimetri), informasi seperti stabilitas termal, komposisi dan karakteristik dekomposisi sampel dapat diperoleh.

II. Aplikasi alat analisa termogravimetri

1. Ilmu material

(1) Material polimer: Dalam penelitian polimer, analisis termogravimetri digunakan untuk mengevaluasi stabilitas termal, suhu dekomposisi, dan massa residu polimer. Melalui analisis termogravimetri, perilaku degradasi termal polimer pada suhu yang berbeda dapat ditentukan, sehingga memandu modifikasi dan penerapan material.

(2) Material komposit: Material komposit biasanya terdiri dari beberapa komponen. Analisis termogravimetri dapat membantu mempelajari stabilitas termal dan karakteristik dekomposisi komponennya, memahami perubahan massa setiap komponen selama proses pemanasan, dan mengoptimalkan proses formulasi dan pembuatan material komposit.

2. Kimia dan fisika

(1) Senyawa anorganik: Penganalisis termogravimetri digunakan dalam kimia anorganik untuk mempelajari proses dekomposisi termal senyawa seperti oksida logam, karbonat, dan sulfat. Melalui analisis termogravimetri, suhu dekomposisi dan produk senyawa ini dapat ditentukan, sehingga memberikan data termodinamika penting untuk reaksi kimia anorganik.

(2) Penelitian katalis: Dalam penelitian katalis, analisis termogravimetri digunakan untuk mengevaluasi stabilitas termal katalis dan kandungan komponen aktif. Analisis termogravimetri dapat membantu memahami mekanisme penonaktifan katalis dalam kondisi reaksi dan memberikan referensi untuk desain dan peningkatan katalis.

3. Ilmu lingkungan

(1) Pengolahan limbah padat: Analisis termogravimetri digunakan untuk mempelajari karakteristik dekomposisi termal limbah padat dan mengevaluasi kelayakan dan efisiensi berbagai metode pengolahan limbah. Misalnya, perilaku dekomposisi termal sampah selama pembakaran sampah dapat dipelajari melalui analisis termogravimetri untuk membantu mengoptimalkan proses pembakaran.

(2) Analisis tanah dan sedimen: Penganalisis termogravimetri juga digunakan untuk menganalisis kandungan organik dan anorganik dalam tanah dan sedimen, mempelajari perilaku dekomposisi termal bahan organik tanah, dan menyediakan dasar ilmiah untuk pengendalian pencemaran lingkungan dan perbaikan tanah.

Menguasai prinsip kerja dan metode aplikasi alat analisis termogravimetrik sangat penting bagi penelitian ilmiah dan praktik rekayasa. Dengan terus meningkatkan dan menerapkan teknologi analisis termogravimetrik, para peneliti dapat memiliki pemahaman yang lebih mendalam tentang sifat termal material dan mendorong pengembangan dan inovasi bidang terkait.