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2差热分析法PPT课件

✓ 如:在空气和氢气的气氛下对镍催化剂进 行差热分析,所得到的结果截然不同(见 图)。在空气中镍催化剂被氧化而产生放 热峰。
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不同气氛下碳酸锶的热分解反应
Sr3 (s C ) O S( r s) O C2 (g O )
927C立方晶型变为六方晶型
分解温度
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三、试样的影响
✓ 在DTA中试样的热传导性和热扩散性都 会对DTA曲线产生较大的影响,若涉及 气体参加或释放气体的反应,还和气体 的扩散等因素有关,显然这些影响因素 与试样的用量、粒度、装填的均匀性和 密实程度以及稀释剂等密切相关。
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1.试样用量的影响
✓ 试样用量大,易使相邻两峰重叠,分辨力 降低。
✓ 一般尽可能减少用量,过多会使样品内部 传热慢、温度梯度大,导致峰形扩大和分 辨率下降。
✓ 最多大至毫克。
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2. 试样粒度的影响
✓ 粒度会影响峰形和峰位, 尤其对有气相参与的反 应。
✓ 通常采用小颗粒样品, 样品应磨细过筛并在坩 埚中装填均匀。
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❖ 基 线 : ΔT 近 似 于 0 的 区 段 (AB,DE段)。
❖ 峰:离开基线后又返回基线 的区段(如BCD)。
❖ 吸热峰、放热峰
❖ 峰宽:离开基线后又返回基 线之间的温度间隔(或时间 间隔)(B’D’)。
❖ 峰高:垂直于温度(或时间) 轴的峰顶到内切基线之距离 (CF)。
❖ 峰面积:峰与内切基线所围
2 差热分析法(DTA) ( Differential Thermal Analysis)
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❖ 定义:在程序控制温度下,测量物质和参比物之间 的温度差与温度关系的一种技术。
❖ 当试样发生任何物理(如相转变、熔化、结晶、升 华等)或化学变化时,
❖ 所释放或吸收的热量使试样温度高于或低于参比物 的温度,从而相应地在DTA曲线上得到放热或吸 收峰。
这样,两侧就有一个温度差,然后利用某种方法把这 温差记录下来,就得到了差热曲线,再针对这曲线进 行分析研究。
试样无热效应时:TS=TR ΔT=0 试样吸热效应时:TS<TR ΔT<0 试样放热效应时:TS>TR ΔT>0
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✓ 差热曲线是由差热分析得到的记录曲线。纵坐标是 试样与参比物的温度差ΔT,向上表示放热反应,向 下表示吸热反应,横坐标为T(或t)。
2. 实验条件因素: 升温速率、气氛
3. 试样因素: 用量、粒度
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一、仪器因素的影响
➢ 1)仪器加热方式、炉子形状、尺寸等, 会影响DTA曲线的基线稳定性。
➢ 2)样品支持器的影响 ➢ 3)热电偶的影响 ➢ 4)仪器电路系统工作状态的影响
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坩埚材料
➢ 在差热分析中所采用的坩埚材料大致有: 玻璃、陶瓷、α-Al2O3、石英和铂等。
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升温速率增大 时,峰位向高 温方向迁移, 峰形变陡。
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升温速度对硫酸钙相邻峰谷的影响
合适
过快
也能使相邻两峰更好地分离,因而分辨力高。
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随升温速率的增大,相邻峰间的分辨率下降。 采用高的升温速率有利于小的相变的检测,提高 了检测灵敏度。
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2. 气氛的影响
不同性质的气氛如氧化性、还原性和惰性 气氛对DTA曲线的影响是很大的。
即曲线上特定形态来鉴定分析试样及其热特性。
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DTA曲线提供的信息: 峰的位置 峰的形状 峰的个数
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1. 材料的鉴别与成分分析
✓ 应用差热分析对材料进行鉴别主要是根据物 质的相变(包括熔融、升华和晶型转变等) 和化学反应(包括脱水、分解和氧化还原等) 所产生的特征吸热或放热峰。
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➢ 要求:对试样、产物(包括中间产物)、 气氛都是惰性的,并且不起催化作用。
➢ 对碱性物质(如Na2CO3)不能用玻璃、陶 瓷类坩埚;
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➢含氟高聚物(如聚四氟乙烯)与硅形成化 合物,也不能使用玻璃、陶瓷类坩埚;
➢铂具有高热稳定性和抗腐蚀性,高温时常 选用,但不适用于含有P、S和卤素的试样。 另外,Pt对许多有机、无机反应具有催化作 用,若忽视可导致严重的误差。
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2. 材料相态结构的变化
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玻璃的差热分析谱
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引入CaF2的Na2O-CaO-SiO2 系统试样的DTA
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SiO2、Al2O3
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3. 凝胶材料的烧结进程研究
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差热分析的影响因素
1. 仪器因素: 炉子的形状结构与尺寸,坩埚材料与形状, 热电偶位置与性能
✓ 同一种试SO4·5H2O粒度对DTA曲线的影响
1#峰重叠; 2#峰可明显区分; 3#只出现两个峰。
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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二、实验条件的影响
1.升温速率 影响峰的形状、位置和相邻峰的分辨率。 升温速率越大,峰位向高温方向迁移,峰变尖锐。
使试样分解偏离平衡条件的程度也大,易使基线漂 移,并导致相邻两个峰重叠,分辨力下降。
慢的升温速率,使体系接近平衡条件,得到宽而 浅的峰,也能使相邻两峰更好地分离,因而分辨力 高。但测定时间长,需要仪器的灵敏度高。
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把被测试样和一种中性物(参比物)置放在同 样的热条件下,进行加热或冷却,
在这个过程中,试样在某一特定温度下会发生物理 化学反应引起热效应变化,即试样侧的温度在某一 区间会变化,不跟随程序温度升高,而是有时高于 或低于程序温度,
而参比物一侧在整个加热过程中始终不发生热效 应,它的温度一直跟随程序温度升高,
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束,希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
之面积(BCDB)。
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差热分析仪
差热分析仪的组成
加热炉 温差检测器 温度程序控制仪 信号放大器 记录仪 气氛控制设备
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差热分析仪
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差热分析的应用
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一、定性分析
DTA定性分析,就是通过实验获得DTA曲线,根 据曲线上吸、放热峰的形状、数量、特征温度点的温 度值,
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