Экспериментальные методы термического анализа

При применении правила фаз двухкомпонентной (двойной) системы в него входят три переменные величины давление, температура и концентрация обоих компонентов. Если концентрацию выразим в весовых (или мольных) процентах, то получим уравнение с тремя переменными (давление, температура и состав в /Ь), Процесс кристаллизации сплава металлов других соединений изучается при постоянном давлении. Поэтому зависимость концентрации бинарного раствора от температуры в процессе кристаллизации обычно выражают диаграммой состояния, построенной в координатах температура — концентрация на плоскость на основании данных, полученных методом термического анализа. Диаграмма состояния еще называется фазовой диаграммой или диаграммой плавкости. Методика экспериментального определения диаграммы плавкости изложена в предыдущем параграфе. Остановимся подробнее на рассмотрении диаграммы состояния двойной системы. [c.153]

В книге последовательно рассмотрены теоретические основы и возможности термического анализа, инструментальные методы пиролиза соединений, экспериментальные методы термического анализа-термогравиметрический, дифференциальный термический анализ, пиролитическая газовая хроматография с описанием устройств для ввода пиролизованных проб в хроматограф, спектроскопические и резонансные методы. [c.5]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА [c.44]

Более удобен метод термического анализ.а, который является частным случаем физико-химического анализа. В основе термического анализа лежит экспериментальное установление температур фазовых превращений, наблюдающихся при медленном изменении температуры изучаемой системы. Наступление того или иного фазового превращения отмечается либо визуально, что возможно для прозрачных растворов и при не слишком высоких температурах, либо путем изучения площадок и перегибов на кривых зависимости температуры от времени. Последний способ более универсален и получил широкое распространение, особенно после работ Н. С. Курнакова. [c.155]

Диаграммы состояния двойных систем с твердыми фазами экспериментально получают при постоянном (атмосферном) давлении методом термического анализа, поэтому их часто называют также диаграммами плавкости. Сущность этого метода состоит в том, что охлаждают расплавленную смесь двух веществ, измеряя через равные промежутки времени температуру. Далее в координатах время — температура строят кривую охлаждения. Процессы, сопровождающиеся выделением теплоты (кристаллизация, химические реакции, полиморфные превращения и т. д.), отражаются На кривой охлаждения горизонтальными участками с постоянной температурой или участками с замедленной скоростью охлаждения. Некоторые типы кривых охлаждения изображены на рис. 43. Характерные точки на кривых —температура плавления (кристаллизации) ti—температура начала кристаллизации — температура конца кристаллизации, tg — температура кристаллизации эвтектики. [c.168]

Линии на фазовой диаграмме являются границами, отделяющими область, в которой присутствует одна группа фаз, от области, в которой присутствует другая группа фаз. Линия, подобная линии АВ, называется кривой температур затвердевания, кривой ликвидуса или просто ликвидусом, а линия, подобная линии ОВ, называется кривой температур плавления, кривой солидуса или солидусом. Эти граничные линии можно установить разными экспериментальными методами, в том числе методом термического анализа, описанным в разд. 17.5. [c.500]

В -термогравиметрии осуществляется целенаправленное управление процессами переноса, причем с помощью самого превращения. В результате такого управления может быть достигнуто так называемое квазиравновесное состояние. В этом случае экспериментальные зависимости (температура, давление) будут действительно характеристиками изучаемой реакции. Даже значительное сужение температурного интервала протекания реакций, происходящее в данном режиме исследования, решает задачу разделения стадий, что едва ли возможно в ином методе термического анализа. [c.77]

Результаты физико-химического анализа системы обобщаются в ее диаграмме состояния. Широкое применение находят диаграммы, выражающие зависимость температуры плавления от состава сплавов металлов или солевых систем. Экспериментальные данные для построения этих диаграмм получают методом термического анализа. Этот метод впервые был применен Д. К. Черновым, исследования которого положили основу современному металловедению. Большое значение в развитии физико-химического анализа сплавов имеют труды П. П. Аносова. [c.10]

Диаграммы состояния двойных систе.м с твердыми фазами экспериментально получают при постоянном атмосферном давлении методом термического анализа, поэтому их часто называют также диаграммами плавкости. Сущность метода термического анализа состоит в том, что нагревают смесь двух твердых веществ, измеряя через равные промежутки времени температуру. Далее в координатах время — температура строят кривую нагревания. Процессы, сопровождающиеся поглощением теплоты (плавление, химические реакции, полиморфные превращения и т. д.), отражаются на кривой нагревания горизонтальными участками с постоянной температурой или участками с замедленной скоростью нагревания. [c.149]

Излагаются экспериментальные результаты исследования диаграммы состояния тройной системы из хлоридов магния, лития и калия методом термического анализа с применением кристаллооптических и рентгеноструктурных исследований. [c.90]

Представления большинства авторов о происхождении фюзена основаны на его внешнем сходстве с древесным углем. Эти представления базируются на теоретических рассуждениях, не подкрепленных достаточным экспериментальным материалом. Современные методы исследования — дифференциальный термический анализ и инфракрасная спектроскопия, дополненные петрографическим анализом, —позволят получить такой материал [19]. [c.81]

В рамках органической химии представления о том, как происходит термический крекинг алканов или других соединений углерода, начали развиваться задолго до того, как -появились исследования термического крекинга, так как сама химическая кинетика я вляется продуктом более позднего развития. Эти представления опирались на сведения о химическом составе продуктов крекинга различных соединений, получаемых путем химического анализа газов и жидких продуктов крекинга. Естественно, что с накоплением таких экспериментальных данных должно было начаться изучение проблемы крекинга. Только в тридцатых годах стало очевидным для исследователей, что для суждения о механизме крекинг-процесса необходимы точные опыты по изучению скорости распада, и появляются первые исследования по кинетике крекинга. К этому времени развитие экспериментальных методов изучения скоростей реакций достигло надлежащей высоты и стала возможной постановка кинетических опытов с точным учетом условий их. [c.16]

Достоверность полученного экспериментального материала гарантировалась применением хорошо зарекомендовавших в практике физико-химических исследований ионных расплавов методов дифференциально-термического анализа, метода максимального давления в пузырьке газа, относительного капиллярного метода. [c.112]

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — совокупность экспериментальных методов определения температур фазовых превращений и получения термических характеристик экзотермических и эндотермических процессов, происходящих в исследуемой системе при последовательном изменении температуры. Т. а. включает [c.247]

При нагревании структурно неоднородного образца кристаллического полимера еще до достижения в нем начинают плавиться кристаллы, характеризующиеся наибольшими значениями избыточной свободной энергии и наименьшими размерами (частичное плавление). Одновременно участки макромолекул, составляющих частичный расплав , могут рекристаллизоваться и образовывать кристаллы с более высокой Тпл (в частности, с меньшими значениями 01 и большими значениями Ь). Поскольку процессы рекристаллизации связаны с перегруппировкой участков длинных молекулярных цепей, их скорость невелика и часто оказывается соизмеримой с экспериментально задаваемыми скоростями повышения температуры. В этом интервале условий картина плавления (в частности, фиксируемая методами калориметрии или дифференциального термического анализа) часто зависит от скорости нагревания испытываемого образца. Например, при медленном нагревании на кривой ДТА образца в области температур ниже Тпл может появиться несколько пиков, отражающих последовательные процессы плавления и рекристаллизации. [c.187]

Для экспериментального построения диаграмм состояния применяются методы определения растворимости, термического анализа, микроскопии, рентгенографии, электронографии, нейтронографии и др. [c.132]

Экспериментальный метод исследования систем, свойства которых зависят от состава, использует физико-химический (термический) анализ, основы которого были разработаны академиком [c.271]

Имеется еще два метода экспериментальных исследований термической деструкции полимеров, о которых следует кратко упомянуть в связи с тем, что время от времени они привлекают к себе большое внимание. Речь идет о флеш-пиролизе и о расчете кинетических параметров по данным термического анализа. [c.403]

Одной из основных целей теоретического анализа задач ТК является разработка алгоритмов решения обратных задач с целью определить параметры скрытых дефектов по результатам экспериментальных наблюдений. Аналитические решения, полученные классическими методами, настолько громоздки, что их обращение инвертирование) невозможно. Относительно простые решения прямых и обратных задач ТК, в основе которых лежит анализ решений в области Лапласа, где соответствующие формулы носят алгебраический характер, получены с помощью метода "термического четырехполюсника" [18] (см, также п. 4.5). Ниже изложены основные положения этого метода. [c.57]

Так как путем расчета еще нельзя получить достаточно полные данные о неоднородности сополимеров, их структуре и распределении блоков мономерных остатков в макромолекуле, которые могут оказать сильное влияние на свойства этих веществ, для решения этих вопросов широко привлекаются экспериментальные методы (м тод ЯМР, хроматографический и полярографический анализ продуктов пиролиза сополимеров, инфракрасная спектроскопия, дифференциальный термический анализ и др.). Чисто химические методы, дающие менее полные сведения, в настоящее время применяются редко. [c.137]

Термические градиенты существуют в любом веществе, погруженном в среду, температура которой непостоянна. Если исследуемое вещество претерпевает физические или химические превращения, связанные с поглощением или выделением тепла, то структура теплового потока изменяется, и термические градиенты в исследуемом веществе отличаются от тех градиентов, которые преобладали бы в нем при отсутствии реакции. После завершения реакции структура теплового потока восстанавливается. Для того чтобы убедиться, что реакция действительно происходит, необходимо только непрерывно сравнивать термические градиенты в двух образцах, про один из которых известно, что он не изменяется при нагревании. Если размеры и форма двух образцов одинаковы, то наилучшим способом сравнения термических градиентов является измерение температуры в эквивалентных точках этих образцов. Этот экспериментальный метод называется дифференциальным термическим анализом (сокращенно ДТА). [c.135]

На рис. 33 пунктирная линия показывает зависимость температуры плавления от состава, вычисленную по формуле (54) при подстановке АЯм = 970 кал моль СНг и Т л = = 411,7° К [2]. Экспериментальные точки располагаются заметно ниже расчетной кривой. Дифференциальный термический анализ метил- и этилзамещенных полиметиленов дает по существу те же самые результаты [3]. Следует указать, что такие пониженные значения экспериментальных температур плавления, по сравнению с теоретическими, вообще довольно часто встречаются у сополимеров [4]. Частично эти расхождения могут быть объяснены уже упомянутой невозможностью точного прямого экспериментального определения Т л- (Напомним, что при температурах, лишь немного меньших истинной температуры плавления, степень кристалличности падает до столь низкого значения, что уже не может быть обнаружена обычными экспериментальными методами.) [c.92]

Весовой метод — один из первых экспериментальных методов количественного исследования, применяемых в химии. В настоящее время этот метод, как основа количественного химического анализа, применяется также при исследовании гигроскопичности веществ, процесса сушки различных продуктов, изменения плотности, при измерении магнитной восприимчивости и др. Он получил широкое распространение при изучении термического разложения твердых веществ и при адсорбционных исследованиях. [c.131]

Данные по концентрациям эталонных образцов вместе с характеристикой их спектров являются основой для аналитической кривой метода определения. При построении аналитической кривой необходимы эталонные образцы по крайней мере трех-четырех различных концентраций (внутри одного порядка величины), которые бы охватывали всю исследуемую область. Среди этих образцов всегда должен быть один, состав которого был бы близок к составу исследуемой пробы. Идентичность спектров зависит не только от химического состава образцов, но и от их микроструктуры, метода термической обработки и подготовки проб, от процессов разложения их материала (в частности, от степени разложения) и, наконец, от характера возбуждения. Выбором соответствующих условий возбуждения можно уменьшить или полностью устранить изменения в излучении, вызванные различием в структуре материалов. Таким образом, степень близости спектров данных образцов зависит от экспериментальных условий. Поэтому в распространенных методах спектрального анализа могут применяться только те эталонные образцы, структура и металлургические [c.27]

В работе [Д.1.4] рассмотрены механизм и кинетика окисления кокса на катализаторах. Приведены экспериментальные методы исследования закономерностей окисления кокса, в частности, дифференциальный термический анализ, при этом рассмотрена специальная установка для исследования кинетики окисления углеродистых соединений, в которой сочетаются термографический, термогравиметрический и хроматографический методы. Другая рассмотренная установка для исследования регенерационной характеристики катализаторов основана на применении дифференциального термического анализа для исследования тепловых эффектов в слое катализатора и хроматографического анализа состава газовой фазы. Для изучения кинетики использовался дифференциальный метод с применением весов Мак-Бена, а также безградиентный метод в сочетании с газовым хроматографом и с масс-спектрометром. [c.253]

В этой главе мы хотели возможно более полно показать, как обстоит дело с экспериментальными методами изучения катализа и адсорбции. Поэтому мы по возможности полно рассмотрели почти все методики и приборы, используемые для этих целей в настоящее время. Мы опустили лишь небольшое число специализированных подходов, а именно изучение экзо-электронной эмиссии катализаторов [548—550], применение рентгеновских спектров К-кщя поглощения [551—553] и дифференциальный термический анализ [554—556]. [c.149]

Часто физико-химический анализ как метод, прием для выявления химической сущности вещества подменяется понятием совокуниости экспериментальных методик термического анализа, электропроводности, твердости, внутреннего трения и т. д. Иногда даже построение любой диаграммы, где по оси абсцисс нанесен состав, а по оси ординат какое-либо свойство, безотносительно к тому, устанавливает она или нет связь изменения свойств с химическими превращениями, рассматривается как физико-химический анализ. Диаграмма состав—свойство является чувствительным средством для раскрытия химической сущности происходящих в системе превращений, и метод физико-химического анализа начинается лишь там, где ставится задача сопоставления закономерности изменения свойств с химической сущностью превращений в данной системе. [c.66]

В настоящем разделе описывается обобщенная нелинейная модель обсуждаемых выше методов термического анализа, учитывающая изменения теплофизических параметров в процессе нагревания (охлаждения), обусловленные как химическими превраЕ1,ениями, так и вследствие изменений в структурном или агрегатном состояниях. При этом мы оставляем в стороне те вопросы теории, которые связаны с установлением влияния аппаратурных факторов на экспериментальные результаты, поскольку они достаточно полно освещены в других работах [1,2,31,50]. [c.131]

Произведенная оценка показала, что средняя погрешность расчета плотности пластовых нефтей по экспериментальным кривым термических градиентов составляет 0,41%. Таким образом, выполненный анализ предусматривал возможность раздельной оценки погрешностей, вносимых на каждом из трех этапов метода расчета плотности газированных нефтей. Выше отмечалось, что в этих расчетах за исходные величины были приняты экспериментальные значения плотности нефтей при соответствующих условиях. ПолученньГе расчетные значения плотностей сравнивались с экспериментальными, определенными при помощи уникального прибора. [c.43]

Методами металлографического, рентгенографического и дифференциального термического анализов изучено строение сплавов титана с металлами группы платины. На основании полученных экспериментальных данных построены диаграммы состояния системы титан — рутений, титан — осмий, титан — родий, титан — иридий и титан — палладий. Обсуждены особенности строения диаграмм состояния двойных систем титана с металлами VIII группы в зависимости от их положения в периодической системе элементов. Рис. 6, библиогр. 32. [c.231]

Создатели -термогравиметрии назвали ее методом, освобож-даюп им исследователя от проблем тепло- и массопереноса [85]. Суть этих проблем в термическом анализе заключается в следу-ющ ем возможно ли однозначное отнесение экспериментальных зависимостей к характеристикам превращеш я, или, другими словами, возможно ли корректное разделение экспериментального проявления химического превращения от сопровождаюпщх его процессов тепло- и массопереноса. Обычно такие проблемы решаются с различным успехом специальной калибровкой и (или) математическим моделированием. [c.77]

При постоянном нагревании любое превращение ипи реакция, вызываемая повышением температуры, приводит к появлению пиков или впадин на кривых зависимости температуры от времени нагревания. Если превращения вещества при нагревании не происходит, то наблюдается линейная зависимость Г от времени натревания /. Линейные участки на кривой 1 (рис. 14.4) указывают на отсутствие каких-либо превращений, и поступающая теплота тратится только на нагревание. Если же в пробе происходит реакция, то поглощение (эндотермическая реакция) или выделение (экзотермическая реакция) теплоты вызывают значительное отклонение прямой от линейности. Другими словами, температура пробы изменяется в первом случае медленнее, а во втором — быстрее, чем наблюдалось бы при такой же скорости нагрева в отсутствие реакции. В случае эндотермической реакции 1фивая изгибается вниз, для экзотермической реакции картина обратная. Если перепад температур при химическом превращении велик, приходится пользоваться малочувствительными приборами и при этом небольшие термические эффекты могут не найти отражения на кривой 1. Более чувствительной будет регистрация Т через определенные небольшие интервалы времени, в пределах которых температура меняется не более чем на 1—2 С (кривая 2). Этот метод называют деривационным анализом. Экспериментально легче осуществим дифференциальный термический анализ, когда регистрируют [c.390]

Термический анализ амилозы, амилопектина, гликогена, целлюлозы, декстрана и гемицеллюлозы, образцы которых были приготовлены в виде прессованных сандвичей с прокаленной окисью алюминия, показал, что каждый полисахарид дает характерную термограмму, которая была эмпирически интерпретирована [150—152]. Поскольку характер полученных термограмм зависит от состава и конфигурации макромолекулы полисахаридов, этот метод, по-видимому, можно будет использовать для экспериментального структурного анализа новых полисахаридов путем сопоставления их термограмм с термограммами углеводов известной структуры. [c.307]

До СИХ пор ничего не говорилось об экспериментальных методах, с помощью которых можно построить фазовые диаграммы типа кристаллическое вещество — жидкость. Наиболее важным и ценным методом является, несомнснпо, тщательный анализ кривых охлаждения . Начнем с рассмотрения жидкого расплава известного состава и проследим термическое и структурное поведение этой системы по мере отдачи ею энергии в окружающую среду. Выделившиеся твердые фазы можно собрать и проанализировать (химическими, дифракционными или спектроскопичсскими методами) но даже при тщательном изучении скорости охлаждения можно получить множество сведений. На рис. 35.11 приведены гипотетические кривые охлаждения для системы ВеРг—СаРг. [c.186]

Работ, связывающвх данные экспериментальной термодинамики (дифференциально-термический анализ) с молекулярной характеристикой вещества (инфракрасные спектры поглощения), нам найти не удалось, и, возможно, наши исследования представляют собой первую попытку сочетания указанных методов [17—22]. [c.224]

Накоплен огромный экспериментальный материал, указывающий, что интервал гомогенности бертоллидов изменяется с температурой и в простейшем случае может быть представлен графиком, изображенным на рис. 29. Классические методы фазового анализа по кривым охлаждения жидкости (если возможно, плавления) "или но диаграммам равновесного давления нара (если один из компонентов является летучим) указывают, что твердые вещества характеризуются высокой температурой разупорядочения структуры, несмотря на то что во многих случаях минимум (см. рис. 29) лежит ниже комнатной температуры — отправной точки, совершенно произвольно принятой в литературе. В области, лежащей ниже- кривой, бертоллид нестабилен и диспроиорционирует на другие фазы с меньшим интервалом гомогенности. В некоторых случаях разделение фаз протекает чрезвычайно медленно, и для образования упорядоченных фаз из бертоллида, полученного при высоких температурах, требуется длительная термическая обработка или отжиг. По этой причине в настоящее время во многих работах реакции в твердой фазе осуществляются в области, лежащей ниже линии солидуса. [c.107]