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影響熱重曲線(xiàn)的因素

發(fā)布時(shí)間:2021/5/20      點(diǎn)擊次數(shù):3829

1.基線(xiàn)漂移的影響熱重基線(xiàn)漂移是許多熱天平影響熱重曲線(xiàn)的共同因素?;€(xiàn)漂移是指試樣沒(méi)有變化而記錄曲線(xiàn)卻指示出有質(zhì)量變化的現(xiàn)象,它造成試樣失鶯或增重的假象。這種漂移主要與加熱爐內(nèi)氣體的浮力效應(yīng)和對(duì)流影響,Knudsen(克努森)力及溫度與靜電對(duì)大平機(jī)構(gòu)等的作刷緊密相關(guān)。
2.試樣支持器(坩堝與支架)的影響試樣容器及支架組成試樣支持器。盛放試樣的容器常用坩堝,它對(duì)熱重曲線(xiàn)有著不可忽視的影響。這種影響主要來(lái)自坩堝的大小、幾何形狀和結(jié)構(gòu)材料三個(gè)方面。
實(shí)踐表明,淺坩堝比深而大的坩堝容易得到準(zhǔn)確可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。坩堝大小和形狀對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響與試樣裝填量有關(guān)。一般較多的試樣使用深而大的坩堝,這時(shí)氣體的擴(kuò)散阻力增加,使氣體產(chǎn)物擴(kuò)散和逸出困難,也阻礙了氣氛進(jìn)入試樣內(nèi)部。于是易使熱重曲線(xiàn)上的終止溫度Tf向高溫側(cè)偏移,這在氣氛與試樣或與氣體產(chǎn)物間有化學(xué)反應(yīng)時(shí),將變得更為明顯。若試樣量較大,也難以使試樣均勻受熱,因而易使試樣內(nèi)的溫度梯度增大。這種不均勻的受熱使反應(yīng)溫度范圍擴(kuò)展,亦即使反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)前,坩堝與支架或多或少吸附著水汽,而在實(shí)驗(yàn)過(guò)秸中重又逸出,這會(huì)使TG曲線(xiàn)失真。坩堝材料的導(dǎo)熱能力也盆對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)影啊,一般宜用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料,以利于熱量傳遞.
3.測(cè)溫?zé)犭娕嫉挠绊憸y(cè)溫?zé)犭娕嫉奈恢糜袝r(shí)會(huì)對(duì)熱重測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生相當(dāng)大的影響,特別是在溫度軸不校正時(shí),不同位置測(cè)出的溫度有時(shí)相差數(shù)十度。
除了以上三點(diǎn),天平性能,測(cè)量系統(tǒng)性能和環(huán)節(jié)問(wèn)的匹配情況,電子儀器是否穩(wěn)定,對(duì)分析結(jié)果也有影響。
 

影響熱重曲線(xiàn)的試樣因素

在影響熱重曲線(xiàn)的試樣因素中,最重要的是試樣量、試樣粒度和熱性質(zhì)以及試樣裝填方式。!實(shí)際影響結(jié)果是它們的綜合效應(yīng)。這一效應(yīng)還難以用一種固定的規(guī)律來(lái)描述。下面對(duì)這些因素分別作一簡(jiǎn)單討論。 ;
1.試樣量的影響 試樣量的影響??蓺w結(jié)為對(duì)氣體擴(kuò)散阻力的影響、對(duì)試樣內(nèi)溫度梯度的影響和對(duì)試樣實(shí)際溫度程序的影響。在討論坩堝形狀和大小的影響時(shí),已從前兩個(gè)方面分析了試樣量增加所產(chǎn)生的效應(yīng),即終止溫度Tf向高溫側(cè)移動(dòng)和反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。這通常是增加試樣用量時(shí)普遍存在的現(xiàn)象。試樣反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),還會(huì)導(dǎo)致熱重曲線(xiàn)上相鄰過(guò)程的分辨率降低;氣體擴(kuò)散阻力的加大,有時(shí)還會(huì)改變熱重曲線(xiàn)的形狀。
2.試樣粒度的影響 試樣粒度對(duì)熱傳導(dǎo)和氣體的擴(kuò)散同樣有著較大的影響。研究表明:由于粒度越小,通常單位質(zhì)量的表面積越大,因而分解速率比同質(zhì)量的大顆粒試樣快;粒度越小,反應(yīng)越易達(dá)成平衡,在給定溫度下的分解程度也就越大。于是,一般試樣粒度小易使起始溫度Ti和終止溫度Tf降低和反應(yīng)區(qū)間變窄,從而改變熱重曲線(xiàn)的形狀。
3.試樣的熱性質(zhì)、裝填方式和其它因素的影響試樣的反應(yīng)熱、導(dǎo)熱性和比熱容都對(duì)熱重曲線(xiàn)有影響,而且彼此還是互相聯(lián)系的。放熱反應(yīng)總是使試樣溫度升高,而吸熱反應(yīng)總是使試樣溫度降低。于是前者使試樣溫度高于爐溫,后者使試樣溫度低于爐溫。試樣溫度和爐溫間的差別,取決于熱效應(yīng)的類(lèi)型和大小、導(dǎo)熱能力和比熱容。由于未反應(yīng)試樣只有在達(dá)到一定的臨界反應(yīng)溫度后才能進(jìn)行反應(yīng),因此,溫度無(wú)疑將影響試樣反應(yīng)。例如,吸熱反應(yīng)易使反應(yīng)溫區(qū)擴(kuò)展,且表觀(guān)反應(yīng)溫度(當(dāng)熱電偶測(cè)的是爐溫時(shí))總比理論反應(yīng)溫度高。
試樣裝填方式對(duì)熱重曲線(xiàn)的影響,一般地說(shuō),裝填越緊密,試樣顆粒間接觸就越好,也就越利于熱傳導(dǎo),但不利于氣氛氣體向試樣內(nèi)的擴(kuò)散或分解的氣體產(chǎn)物的擴(kuò)散和逸出。通常試樣裝填得薄而均勻,可以得到重復(fù)性好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
試樣的熱反應(yīng)性,歷史,和前處理、 雜質(zhì)、氣體產(chǎn)物的性質(zhì)、生成速率及質(zhì)量,固體試樣對(duì)氣體產(chǎn)物有無(wú)吸附作用等,是其它一些對(duì)熱重曲線(xiàn)有影響的試樣因素。試樣經(jīng)過(guò)研磨,有時(shí)會(huì)改變材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu),還會(huì)使聚合物材料帶有靜電。帶有靜電后,不僅使裝樣困難,還會(huì)對(duì)天平誘發(fā)電荷,產(chǎn)生干擾。
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