|
ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ,
метод исследования физ.-хим. и хим. процессов, основанный на регистрации
тепловых эффектов, сопровождающих превращения в-в в условиях программирования
т-ры. Поскольку изменение энтальпии DH происходит в результате
большинства физ.-хим. процессов и хим. р-ций, теоретически метод применим к
очень большому числу систем. Установка для Т. а. включает печь, держатели для
образцов, термопары (с самописцами), измеряющими т-ру печи и образцов. Для записи
кривых в координатах т-ра-время используют фоторегистрирующие пирометры и
автоматич. потенциометры.
Кривая ДТА сверхпроводника
НоВа2Сu3О6,85. Числа обозначают т'-ру печи
( °С), скорость нагревания 10 °С/мин.
В Т. а. можно фиксировать
т. наз. кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т.е. изменение
т-ры последнего во времени. В случае к.-л. фазового превращения в в-ве (или
смеси в-в) на кривой появляются площадка или изломы. Большей чувствительностью
обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА), в к-ром регистрируют
во времени изменение разности т-р DT между исследуемым образцом и
образцом сравнения (чаще всего Аl2О3), не претерпевающим
в данном интервале т-р 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 нек-рые 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, нек-рые кинетич. константы,
проводить полуколичеств. анализ смесей (если известны DH соответствующих
р-ций). С помощью ДТА изучают разложение карбоксилатов металлов, разл. металлоорг.
соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. Этим методом определили
температурную область конверсии СО в СО2 (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.
===
Исп. литература для статьи «ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ»: 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.
Страница «ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|
