термический анализ

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

метод исследования физ.-хим. и хим. процессов, основанный на регистрации тепловых эффектов, сопровождающих превращения веществ в условиях программирования температуры. Поскольку изменение энтальпии ΔH происходит в результате большинства физ.-хим. процессов и хим. реакций, теоретически метод применим к очень большому числу систем. Установка для Т. а. включает печь, держатели для образцов, термопары (с самописцами), измеряющими температуру печи и образцов. Для записи кривых в координатах температура-время используют фоторегистрирующие пирометры и автоматич. потенциометры.

Кривая ДТА сверхпроводника НоВа2Cu3O6,85. Числа обозначают т'-ру печи ( °C), скорость нагревания 10 °C/мин.

термический анализ

В Т. а. можно фиксировать т. наз. кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т. е. изменение температуры последнего во времени. В случае к.-л. фазового превращения в веществе (или смеси веществ) на кривой появляются площадка или изломы. Большей чувствительностью обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА), в котором регистрируют во времени изменение разности температур ΔT между исследуемым образцом и образцом сравнения (чаще всего Al2O3), не претерпевающим в данном интервале температур никаких превращений. Минимумы на кривой ДТА (см., напр., рис.) соответствуют эндотермич. процессам, а максимумы — экзотермическим. Эффекты, регистрируемые в ДТА, м. б. обусловлены плавлением, изменением кристаллич. структуры, разрушением кристаллич. решетки, испарением, кипением, возгонкой, а также хим. процессами (диссоциация, разложение, дегидратация, окисление-восстановление и др.). Большинство превращений сопровождается эндотермич. эффектами; экзотермичны лишь некоторые процессы окисления-восстановления и структурного превращения. На вид кривых ДТА, как и на вид кривых в термогравиметрии, оказывают влияние мн. факторы, поэтому воспроизводимость метода, как правило, плохая.

Обычно данные ДТА используют в сочетании с результатами термогравиметрич., масс-спектрометрич. и дилато-метрич. исследований (см. дериватография). Это позволяет, напр., делать выводы об обратимости фазовых превращений, изучать явления переохлаждения, образование мета-стабильных фаз (в т. ч. короткоживущих). Мат. соотношения между площадью пика на кривой ДТА и параметрами прибора и образца позволяют определять теплоту превращения, энергию активации фазового перехода, некоторые кинетич. константы, проводить полуколичеств. анализ смесей (если известны ΔH соответствующих реакций). С помощью ДТА изучают разложение карбоксилатов металлов, разл. металлоорг. соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. Этим методом определили температурную область конверсии CO в CO2 (при дожигании автомобильных выхлопных газов, выбросов из труб ТЭЦ и т. д.). ДТА применяют для построения фазовых диаграмм состояния систем с разл. числом компонентов (физ.-хим. анализ), для качеств. оценки образцов, напр. при сравнении разных партий сырья.

ДТА предложил В. Робертс-Остен в 1891.

Лит.: Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я., Основы физико-химического анализа, М., 1976; Paulik J., Paulik F., Thermal analysis, Amst, 1981 (Compehensive analytical chemistry, v. 12).

И. С. Шаплыгин

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — метод исследования физико-химических и химических процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Позволяет определять температуры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т. д. Большой энциклопедический словарь
  2. Термический анализ — Совокупность методов определения температур, при которых происходят процессы, сопровождающиеся либо выделением тепла (например, Кристаллизация из жидкости), либо его поглощением (например, Плавление, Термическая диссоциация). Визуальный метод Т. Большая советская энциклопедия
  3. Термический анализ — Минералов и горн. пород (a. thermoanalysis; н. thermische Analyse; ф. analyse thermique; и. analisis termico, analisis calorifico, analisis calorico) — метод исследования физ.-хим. и хим. превращений, происходящих в минералах и г. Горная энциклопедия