Põhiline erinevus TGA DTA ja DSC vahel seisneb selles, et TGA mõõdab proovi massi muutust temperatuurivahemikus, samas kui DTA mõõdab soojuse erinevusi võrdlusproovi ja huvipakkuva proovi vahel temperatuurivahemikus ning DSC mõõdab proovi soojusvoog temperatuurivahemikus.
TGA tähistab termogravimeetrilist analüüsi, DTA aga diferentsia altermoanalüüsi ja DSC tähistab diferentsiaalset skaneerivat kalorimeetriat.
Mis on TGA (termogravimeetriline analüüs)?
Termina TGA tähistab termogravimeetrilist analüüsi. See on meetod proovi termiliseks analüüsimiseks, mille käigus mõõdetakse proovi massi aja jooksul, kui temperatuur hiljem muutub. Selle meetodi massi mõõtmine annab meile teavet füüsikaliste nähtuste kohta, sealhulgas faasisiirded, neeldumine, adsorptsioon ja desorptsioon. Samuti annab see teavet keemiliste nähtuste kohta, nagu kemisorptsioon, termiline lagunemine ja tahke gaasi reaktsioonid, nagu oksüdatsioon ja redutseerimine.
Instrumendiks, mida saame TGA jaoks kasutada, on termogravimeetriline analüsaator. See suudab pidev alt mõõta massi, samal ajal kui proovi temperatuur aja jooksul muutub. Selle meetodi puhul käsitleme massi, temperatuuri ja aega baasmõõtmistena ning nendest kolmest baasmõõtmisest tuletatakse palju lisamõõte.
Tavaliselt sisaldab TGA analüsaator täppiskaalu, mille proovipann asub programmeeritava kontrolltemperatuuriga ahju sees. Tavaliselt tõstetakse seda temperatuuri konstantse kiirusega, et tekitada termiline reaktsioon. Termiline reaktsioon võib toimuda erinevates atmosfäärides, sealhulgas välisõhus, vaakumis, inertgaasis, oksüdeerivates/redutseerivates gaasides, söövitavates gaasides, karboniseerivates gaasides, vedelike aurudes või isetekkevas atmosfääris. See võib hõlmata ka mitmesuguseid rõhku, nagu kõrgvaakum, kõrge rõhk, konstantne rõhk või kontrollitud rõhk.
Analüsaatorist kogutud andmeid saab kasutada massi või algmassi protsendi graafiku koostamiseks y-teljel vs aja temperatuuri x-teljel. Nimetame seda graafikut TGA kõveraks. TGA kõvera esimese tuletise saab joonistada, määrates kindlaks nakkuspunktid, mis on kasulikud süvatõlgendusteks ja diferentsia altermoanalüüsiks.
Mis on DTA (diferentsiaalne termiline analüüs)?
Termina DTA tähistab diferentsia altermoanalüüsi. See on diferentsiaalse skaneeriva kalorimeetriaga sarnane termoanalüütiline tehnika. Selle meetodi puhul läbivad uuritav materjal ja inertne võrdlusmaterjal identsed termilised tsüklid, näiteks samad jahutus- või kütteprogrammid. Seejärel saame salvestada mis tahes temperatuuri erinevuse proovi ja võrdlusaluse vahel.
Temperatuuri erinevuse ja aja või temperatuuri graafikut nimetatakse DTA kõveraks või termogrammiks. Selle põhjal saame tuvastada muutusi proovis, mis on inertse võrdlusaluse suhtes kas endotermilised või eksotermilised. Seetõttu annab DTA kõver andmeid toimunud transformatsioonide kohta, mis hõlmavad klaasisiirdeid, kristalliseerumist, sulamist ja sublimatsiooni. DTA piigi all oleva ala saame tuvastada entalpia muutusena ja proovi soojusmahtuvus seda tegelikult ei mõjuta.
Mis on DSC (diferentsiaalne skaneeriv kalorimeetria)
DSC ehk diferentsiaalne skaneeriv kalorimeetria on termoanalüütiline meetod, mis mõõdab proovi temperatuuri ja võrdlusaluse temperatuuri tõstmiseks vajaliku soojuse erinevust temperatuuri funktsioonina. Selle meetodi puhul hoitakse nii proovi kui ka võrdlusmaterjali kogu katse vältel samal temperatuuril.
Tavaliselt on DSC-meetodi jaoks kasutatav temperatuur kavandatud temperatuuriprogrammina nii, et proovihoidiku temperatuur tõuseb aja funktsioonina lineaarselt. Teisest küljest peaks võrdlusproovil olema täpselt määratletud soojusmahtuvus skaneeritavas temperatuurivahemikus.
DSC-sid on erinevat tüüpi, näiteks soojusvoo DSc ja võimsusdiferentsiaal-DSC. Soojus-tagasivoolu DSC mõõdab soojusvoo erinevust proovi ja võrdlusnäitaja vahel, samas kui võimsusdiferentsiaal-DSC mõõdab proovi ja võrdlusnäitaja võimsuse erinevust.
Mis vahe on TGA DTA ja DSC vahel?
TGA tähistab termogravimeetrilist analüüsi, DTA aga diferentsia altermoanalüüsi ja DSC tähistab diferentsiaalset skaneerivat kalorimeetriat. Peamine erinevus TGA DTA ja DSC vahel on see, et TGA mõõdab proovi massi muutust temperatuurivahemikus, samas kui DTA mõõdab soojuse erinevust võrdlusproovi ja huvipakkuva proovi vahel temperatuurivahemikus ning DSC mõõdab soojusvoogu. proovist temperatuurivahemikus.
Allpool olev infograafik esitab TGA DTA ja DSC erinevused kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – TGA vs DTA vs DSC
Põhiline erinevus TGA DTA ja DSC vahel seisneb selles, et TGA mõõdab proovi kaalumuutust temperatuurivahemikus ja DTA mõõdab soojuse erinevust võrdlusproovi ja huvipakkuva proovi vahel temperatuurivahemikus. samas kui DSC mõõdab proovi soojusvoogu temperatuurivahemikus.
