差热分析
•在热分析中,差热分析是使用得较早,应用较广和研究较多的一种方法,其主要应用可归纳成以下几个方面:研究结晶转变,二级转变;追踪熔融、蒸发等相变过程;
用于分解、氧化还原、固相反应等的研究。
•(1)含水化合物
•①吸附水。
吸附水是表现为物理性的吸附在物质表面、颗粒周围或间隙中的H2O分子。
含量不定是吸附水的特征。
吸附水在物质中的含量,与空气湿度、颗粒细度及
物质本身的性质有关。
在加热过程中,吸附水失去的温度大约为110℃。
•层间水、胶体水和潮解水都属于吸附水。
而层间水是层状结构硅酸盐矿物中很典型的水。
层状结构的每一小层都具有两层胶体的性质,以其表面吸附水分。
在矿物结
构中,结构层和吸附水层相间交替排列,但是水分子的含量百分比及层间距离不定。
吸水时,晶格膨胀;失水时,晶格收缩,但是晶格结构并不破坏,加热后温度不太
高即可失水。
例如埃洛石、蒙脱石矿物。
•②结晶水。
矿物中的结晶水是水化作用的结果,水分子在矿物晶格中占有一定的位置,有一定的百分比。
含有结晶水的矿物称为结晶水化物,水在其化学式中以整个
H2O分子的形式出现。
•在结晶水化物中,结晶水的结合强度极不一样。
在大多数情况下,结晶水在300℃放出。
而且水的逸出有阶段性特点,逐渐转变为无水化合物。
开始失水温度不高,
随着温度升高,结晶水的失去,则发生晶格破坏或改键。
如胆矾()的如分解过程如下:•(蓝色晶体)(天蓝色)(浅蓝色)(白色粉末)
③结构水。
结构水亦称为化合水,是矿物中结合最牢固的水。
水以H+、OH-或离子H3O-的形式存在于矿物的晶格结构中。
其含量一定,非至高温晶格破坏后不能逸出。
高温时,结构水逸出后,矿物晶格即行破坏,矿物碎裂成粉末状。
如滑石Mg3[Si4O10](OH)2,于930℃左右失去结构水;蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)8,670℃左右失去结构水;高岭石Al4[Si4O10](OH)8,560℃左右失去结构水
热重分析
•①了解试样的热(分解)反应过程,例如测定结晶水、脱水量及热分解反应的具体过程等;
•②研究在生成挥发性物质的同时所进行的热分解反应、固相反应等;
•③用于研究固体和气体之间的反应;
•④测定物质的熔点、沸点;
⑤研究物质的热分解或蒸发、升华等,分析固体混合物。