![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего профессионального образования «Волгоградский государственный университет»
- •1. Цель работы
- •2. Содержание работы
- •3. Общие сведения о дериватографии
- •3.1. Дифференциальный термический анализ (дта)
- •3.2. Термогравиметрический анализ
- •3.3. Дериватографический анализ
- •4. Роль условий испытания
- •4.1. Влияние атмосферы печи.
- •4.2. Влияние газовой атмосферы, образующейся внутри пробы.
- •4.3. Роль количества пробы в случае материала однообразного состава.
- •4.4. Роль газовой атмосферы, образующейся внутри зерен пробы.
- •4.5. Иные факторы, оказывающие влияние на характеристические температуры.
- •5. Подготовка образца к анализу
- •6. Схема установки “дериватограф q-1500d”
- •7. Порядок выполнения работы
- •9. Расшифровка дериватограмм
- •9.1.Оценка кривой тг
- •Оценка кривой тг в случае частично перекрывающих друг друга реакций
- •9.2. Оценка кривой дтг. Теоретические основы измерения скорости изменения веса.
- •Преимущества записи кривой дтг.
- •Совместная оценка кривых дта и дтг.
- •9.3.Оценка кривой дта.
- •Качественная оценка кривой дта.
- •Смещение основной линии кривой дта.
- •Тепловая симметрия.
- •Теплопроводность и удельная теплота пробы.
- •Изменение теплопроводности и теплоемкости пробы во время опыта.
- •Практическое выполнение классической оценки.
- •Факторы, влияющие на точность количественной оценки.
- •10. Контрольные вопросы
- •11. Список рекомендуемой литературы
Преимущества записи кривой дтг.
Кривой ДТГ значительно облегчается объяснение основной кривой ТГ и ее качественная оценка.
Части следующие друг за другом или отчасти перекрывающиеся реакции в испытываемой пробе, сливающиеся на кривой ТГ, будут по кривой ДТГ разделены и ясно различимы друг от друга. В частности, деривационное устройство индукционной системы исключительно чувствительно отмечает и самое незначительное изменение скорости изменения веса, поэтому оно способно для обнаружения и таких реакций, которые при помощи простых термовесов обнаружить невозможно.
Преимуществом кривой ДТГ является еще и то, что при ее помощи можно более точно и подробно исследовать наряду с взаимодействиями, связанными с большим изменением веса, так же и процессы, происходящие с небольшим изменением веса. Напрасно применяли при термогравиметрических измерениях большие навески материала, волны реакций, происходящих с небольшим изменением веса, увеличились бы, но метод не стал бы более селективным. В то же время важным с точки зрения данного испытания участок кривой ДТГ мы сможем увеличить путем изменения чувствительности гальванометра ДТГ и на несколько порядков, не увеличивая при этом навеску испытываемого материала.
Совместная оценка кривых дта и дтг.
Путем сопоставления кривых ДТА и ДТГ можно производить оценку происходивших в пробе термических реакций одновременно с двух сторон – с точки зрения энтальпии и изменения веса.
Можно установить, что с помощью дериватографических испытаний открывается возможность исследования термических реакций с таких исключительно новых точек зрения, что было до сих пор невозможно даже при совместном применении обоих классических методов, т.е. дифференциально-термического анализа и термогравиметрии. Зная удобно сопоставимые кривые ДТА и ДТГ, можно производить оценку происходивших в пробе термических реакций одновременно с двух сторон, с точки зрения энтальпии и изменения веса. Тождественное или различное прохождение обеих кривых нередко создает возможность для ценных дополнительных выводов. [14]
Расшифровка дериватограммы производится в следующем порядке.
1. В лабораторную тетрадь записывают данные, связанные с анализируемыми материалом и режимом съемки:
– анализируемый материал …
– навеска образца m, мг …
– чувствительность съемки ТГ … ДТГ … ДТА …
– скорость нагрева γ, град/мин …
Эти данные указаны на обороте листа дериватограммы.
2. На дериватограмме идентифицируют кривые Т, ДТА, ДТГ, ТГ.
3. На кривой ДТА проводят базисную линию, обнаруживают пики, определяют тип эффекта (экзо- или эндотермический) и отмечают точки перегиба, соответствующие началу и концу превращения. Проецируя эти точки на кривую Т, определяют температуру начала и конца превращения. Полученную информацию заносят в лабораторную тетрадь.
4. На кривой ДТГ обнаруживают пик, вершину пика проецируют на кривую Т и определяют истинную температуру химического превращения. Полученную информацию заносят в лабораторную тетрадь.
5. По кривой ТГ определяют потерю массы (∆m) образца в результате его термического разложения и рассчитывают содержание примесей в анализируемом материале. Найденная из кривой ТГ величина ∆m равна массе летучего продукта, который выделяется из образца в результате химической реакции. Примеси, содержащиеся в образце, в эту реакцию не вступают и газообразного продукта не дают.
В
общем виде уравнение термического
разложения можно записать следующим
образом:
На основании простых химических расчетов легко определить в анализируемом образце содержание чистого вещества.
Где
– молекулярные массы чистого исходного
вещества и летучего продукта соответственно;
X – содержание чистого вещества в навеске
анализируемого материала, мг.
Содержание примесей (У) в образце рассчитывается:
где m – навеска образца анализируемого материала.
В лабораторную тетрадь записывают химическое уравнение реакции, протекающей в анализируемом материале, и проводят расчет содержания примесей по схеме, изложенной выше.