NEXTA STA | Jednoczesne analizatory termograwimetryczne (STA)

Analiza termograwimetryczna opiera się na pomiarze masy próbki w funkcji temperatury. Pomiar realizuje się zwykle ogrzewając badany materiał, w atmosferze gazowej o określonym składnie, przy stałym wzroście temperatury. Do pomiary masy stosuje się szczególnie wrażliwą wagę elektroniczną. Wynikiem pomiary wykonanego za pomocą TGA jest tzw. Krzywa termograwimetryczna, obrazująca zależność masy próbki od temperatury. Na ogrzewaną próbkę działają siły pola grawitacyjnego, magnetycznego oraz aerodynamicznego, będącego efektem przepływającego ośrodka gazowego. Podczas ogrzewania materiał badawczy może ulec przemianom fizycznym lub chemicznym. W przemianach chemicznych reagentami mogą być składniki atmosfery gazowej bądź materiał, z którego wykonane jest naczynie pomiarowe. Na zmiany zachodzące w badanej próbce wpływać mogą różne czynniki, takie jak jej masa i objętość początkowa, materiał oraz geometria naczynia pomiarowego, czy szybkość ogrzewania. Optymalizacja tych parametrów pozwala na uzyskanie termograwimetrycznych informacji o badanym materiale, m. in. O jego składzie, temperaturze i kinetyce przemian, a także parametrach fizykochemicznych. Nowoczesne termowagi mogą jednocześnie mierzyć przepływ ciepła do próbki i z próbki. Uzyskuje się wówczas informacje o zmianach cieplnych zachodzących podczas zmian masy.

Podstawą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) jest pomiar różnicy strumienia cieplnego powstającego między celką zawierającą badaną próbkę i celką referencyjną, które znajdują się, w danym momencie, w takich samych warunkach temperaturowych. W najprostszym przypadku DSC umożliwia wyznaczenie temperatury przejścia fazowego, natomiast szczegółowa analiza danych pozwala na wyznaczenie wartości wielkości termodynamicznych charakteryzujących obserwowany proces, takich jak wartość pojemności cieplnej w funkcji temperatury, zmiana entalpii, entropii, czy energii swobodnej Gibbsa. Wynikiem pomiaru wykonanego za pomocą metody DSC jest tzw. Krzywa DSC będąca zależnością mierzonej różnicy strumieni cieplnych od temperatury.