дериватография

ДЕРИВАТОГРАФИЯ (от лат. derivatus — отведенный, отклоненный и греч. grapho — пишу)

комплексный метод исследования хим. и физ.-хим. процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Основана на сочетании дифференц. термич. анализа (ДТА) с одним или несколькими физ. или физ.-хим. методами, напр., с термогравиметрией, термомех. анализом (дилатометрия), масс-спектрометрией и эманационным термич. анализом. Во всех случаях наряду с превращениями в веществе, происходящими с тепловым эффектом, регистрируют изменение массы образца (жидкого или твердого). Это позволяет сразу однозначно определить характер процессов в веществе, что невозможно сделать по данным только ДТА или др. термич. метода. В частности, показателем фазового превращения служит тепловой эффект, не сопровождающийся изменением массы образца. Прибор, регистрирующий одновременно термич. и термогравиметрич. изменения, наз. дериватографом. В дериватографе, действие которого основано на сочетании ДТА с термогравиметрией, держатель с исследуемым веществом помещают на термопару, свободно подвешенную на коромысле весов. Такая конструкция позволяет записывать сразу 4 зависимости (см., напр., рис.): разности температур исследуемого образца и эталона, который не претерпевает превращений, от времени t (кривая ДТА), изменения массы Δm от температуры (термогравиметрич. кривая), скорости изменения массы, т. е. производной dm/dt, от температуры (дифференц. термогравиметрич. кривая) и температуры от времени (на рис. не показана; скорость нагрева 10 °C/мин). При этом удается установить последовательность превращений вещества и определить количество и состав промежут. продуктов.

Чувствительность Д. зависит от скорости изменения температуры, массы исследуемого образца, размеров частиц в нем. формы держателя, от атмосферы, в которой находится образец. Дериватографически можно измерять тепловые эффекты с точностью до 0,05–0,1 Дж/моль и изменения массы с точностью до 0,2–0,3% (в дилатометрии — до 0,05–0,1%). Объектами исследования м. б. сплавы, минералы, керамика, древесина, полимерные и др. материалы. Д. широко используют для изучения фазовых превращений, термич. разложения, окисления, горения, внутримол. перегруппировок и др. процессов. По дериватографич. данным можно определять кинетич. параметры дегидратации и диссоциации, изучать механизмы реакций. Д. позволяет исследовать поведение материалов в разл. атмосфере, определять состав смесей, анализировать примеси в веществе и т. д. Первый дериватограф сконструирован Ф. Пауликом, И. Пауликом и Л. Эрдеи в 1954.

^{Лит.: Уэндландт У., Термические методы анализа, пер. с англ., М., 1978; Shaplygin I.S. [а.о.], "J. Therm. Anab, 1979, v. 15, № 2, р. 215–23; Paulik J., PaulikF., Comprehensive analytical chemistry, v. 12, pt A, Amst. — [a.o.], 1981.}

_{И. С. Шаплыгин}