Kluczowa różnica między TGA DTA i DSC polega na tym, że TGA mierzy zmianę masy próbki w zakresie temperatur, podczas gdy DTA mierzy różnice ciepła między próbką referencyjną a badaną próbką w zakresie temperatur, a DSC mierzy przepływ ciepła próbki w zakresie temperatur.
TGA oznacza analizę termograwimetryczną, DTA oznacza różnicową analizę termiczną, a DSC oznacza różnicową kalorymetrię skaningową.
Co to jest TGA (analiza termograwimetryczna)?
Termin TGA oznacza analizę termograwimetryczną. Jest to metoda termicznej analizy próbki, w której masa próbki jest mierzona w czasie wraz ze zmianą temperatury. Pomiar masy w tej metodzie dostarcza nam informacji o zjawiskach fizycznych, w tym o przejściach fazowych, absorpcji, adsorpcji i desorpcji. Dostarcza również informacji o zjawiskach chemicznych, takich jak chemisorpcja, rozkład termiczny i reakcje gazowe, takie jak utlenianie i redukcja.
Przyrządem, którego możemy użyć do TGA, jest analizator termograwimetryczny. Może w sposób ciągły mierzyć masę, podczas gdy temperatura próbki zmienia się w czasie. W tej metodzie traktujemy masę, temperaturę i czas jako pomiary podstawowe, a wiele dodatkowych pomiarów pochodzi z tych trzech podstawowych pomiarów.
Zazwyczaj analizator TGA zawiera precyzyjną wagę z szalką na próbkę umieszczoną wewnątrz pieca z programowalną temperaturą sterowania. Na ogół temperatura ta jest zwiększana ze stałą szybkością, aby wywołać reakcję termiczną. Reakcja termiczna może zachodzić w różnych atmosferach, w tym w otaczającym powietrzu, próżni, gazie obojętnym, gazach utleniających/redukujących, gazach korozyjnych, gazach nawęglających, oparach cieczy lub samogenerującej się atmosferze. Może również obejmować różne ciśnienia, takie jak wysoka próżnia, wysokie ciśnienie, stałe ciśnienie lub kontrolowane ciśnienie.
Dane zebrane z analizatora mogą być użyte do sporządzenia wykresu masy lub procentu masy początkowej na osi y w funkcji temperatury czasu na osi x. Nazywamy ten wykres krzywą TGA. Pierwszą pochodną krzywej TGA można wykreślić, określając punkty infekcji, które są przydatne do dogłębnych interpretacji i różnicowej analizy termicznej.
Co to jest DTA (różnicowa analiza termiczna)?
Termin DTA oznacza różnicową analizę termiczną. Jest to technika termoanalityczna podobna do różnicowej kalorymetrii skaningowej. W tej metodzie badany materiał i obojętny materiał odniesienia podlegają identycznym cyklom termicznym, takim jak te same programy chłodzenia lub ogrzewania. Następnie możemy zarejestrować dowolną różnicę temperatur między próbką a wzorcem.
Wykres pomiędzy temperaturą różnicową a czasem lub temperaturą nazywany jest krzywą DTA lub termogramem. Na tej podstawie możemy wykryć zmiany w próbce, które są albo endotermiczne, albo egzotermiczne w stosunku do obojętnego odniesienia. Dlatego krzywa DTA dostarcza danych o zachodzących przemianach, które obejmują przejścia szkliste, krystalizację, topienie i sublimację. Możemy zidentyfikować obszar pod pikiem DTA jako zmianę entalpii i nie ma na niego wpływu pojemność cieplna próbki.
Co to jest DSC (różnicowa kalorymetria skaningowa)
DSC lub różnicowa kalorymetria skaningowa to metoda termoanalityczna, która mierzy różnicę ciepła wymaganego do zwiększenia temperatury próbki i odniesienia w funkcji temperatury. W tej metodzie zarówno próbka, jak i odniesienie są utrzymywane w tej samej temperaturze podczas całego eksperymentu.
Zazwyczaj temperatura stosowana w metodzie DSC jest projektowana jako program temperaturowy w taki sposób, że temperatura uchwytu próbki wzrasta liniowo w funkcji czasu. Z drugiej strony próbka referencyjna powinna mieć dobrze określoną pojemność cieplną w zakresie temperatur, które będziemy skanować.
Istnieją różne typy DSC, takie jak DSC strumienia cieplnego i DSC różnicowe mocy. Heat-reflux DSC mierzy różnicę strumienia ciepła między próbką a wzorcem, podczas gdy różnicowa metoda DSC mierzy różnicę mocy dostarczanej do próbki i odniesienia.
Jaka jest różnica między TGA DTA a DSC?
TGA oznacza analizę termograwimetryczną, DTA oznacza różnicową analizę termiczną, a DSC oznacza różnicową kalorymetrię skaningową. Kluczowa różnica między TGA DTA i DSC polega na tym, że TGA mierzy zmianę masy próbki w zakresie temperatur, podczas gdy DTA mierzy różnicę ciepła między próbką referencyjną a badaną próbką w zakresie temperatur, a DSC mierzy przepływ ciepła próbki w zakresie temperatur.
Poniższa infografika przedstawia różnice między TGA DTA i DSC w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – TGA vs DTA vs DSC
Kluczowa różnica między TGA DTA i DSC polega na tym, że TGA mierzy zmianę masy próbki w zakresie temperatur, a DTA mierzy różnicę ciepła między próbką referencyjną a badaną próbką w określonym zakresie temperatur. podczas gdy DSC mierzy przepływ ciepła próbki w zakresie temperatur.
