熱重分析儀的工作原理

        熱重分析儀是一種典型的分析測量儀器，采用熱重法檢測物質(zhì)的溫度-質(zhì)量變化關(guān)系。在程序溫度控制下，它測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時(shí)間的關(guān)系。下面，小編就為大家介紹一下這款分析儀器熱重分析儀的工作原理。分析儀器熱重分析儀主要由天平、爐膛、程序控溫系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等部分組成。
??熱重法是熱分析中應(yīng)用*泛、應(yīng)用*泛的方法。它是在程序控制的溫度下測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度之間關(guān)系的技術(shù)。因此，只要物質(zhì)在加熱時(shí)質(zhì)量發(fā)生變化，就可以用熱重法研究其變化過程，如脫水、吸濕、分解、結(jié)合、吸附、解吸、升華等。 熱重法已被廣泛應(yīng)用在化學(xué)和化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域。用熱重法得到的曲線稱為熱重曲線（TG曲線）。 TG曲線以質(zhì)量為縱坐標(biāo)，從上到下表示質(zhì)量減少；溫度（或時(shí)間）為橫坐標(biāo)，從左到右表示溫度（或時(shí)間）增加。該熱分析儀操作簡單、靈敏、快速，樣品量小，獲得的科學(xué)信息范圍廣。
??通過TGA實(shí)驗(yàn)，有助于研究晶體性質(zhì)的變化，如熔化、蒸發(fā)、升華、吸附等物理現(xiàn)象；它還有助于研究物質(zhì)的脫水、解離、氧化和還原等化學(xué)現(xiàn)象。熱重分析一般可分為兩類：動(dòng)態(tài)（加熱）和靜態(tài)（恒溫）。熱重法中使用的熱重分析儀（即熱天平）是一種連續(xù)記錄質(zhì)量與溫度關(guān)系作為溫度函數(shù)的儀器。它是一種結(jié)合加熱爐和天平測量質(zhì)量和溫度的儀器。熱天平的結(jié)構(gòu)如圖所示。
??熱平衡的主要工作原理是將電路與平衡相結(jié)合，利用程序溫度控制器使加熱電爐以一定的升溫速率（或恒溫）升溫。當(dāng)被測樣品的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，光電傳感器可以將質(zhì)量變化轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)稱重電子放大器放大后，反饋給天平動(dòng)圈，產(chǎn)生反向電磁力矩，驅(qū)動(dòng)天平梁復(fù)位。反饋形成的電位差與質(zhì)量變化成正比（即可以轉(zhuǎn)化為樣品的質(zhì)量變化）。變化信息由記錄儀繪制，繪制熱重（TG）曲線，如圖2所示。這是固體熱分解的熱重曲線。縱坐標(biāo)代表質(zhì)量，橫坐標(biāo)代表溫度。 TG曲線質(zhì)量基本不變的部分稱為平臺(tái)，如圖ab和cd所示，b點(diǎn)代表變化的起點(diǎn)，對應(yīng)的溫度Ti為變化的起始溫度。圖中，c點(diǎn)代表變化的終點(diǎn)，Tf代表變化的終點(diǎn)溫度。從熱重曲線可以得到樣品組成、熱分解溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)。
??通過以上對分析儀器熱重分析儀的介紹，希望對大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。