Анализ вещества термогравиметрический

Рис. 9. Схема установки для термогравиметрического анализа в атмосфере воздуха, инертной среде и в парах различных веществ

Вопрос о ТОМ, при какой температуре следует данную осаждаемую форму высушивать или прокаливать, решают термогравиметрическим исследованием осадка. Для этого осадок нагревают на термовесах, позволяющих следить за изменением его массы. Таким образом выясняют интервал температуры, в цределах которого масса высушиваемого или прокаливаемого вещества остается постоянной. Постоянная масса обычно свидетельствует об образовании вещества, имеющего постоянный состав, соответствующий химической формуле этого вещества. Наличие постоянного состава — основное требование к гравиметрической форме. Только в случае постоянного состава можно применять стехиометрические расчеты для вычисления результатов анализа. [c.144]

Определение кинетики разложения вещества в изотермических условиях по данным, полученным в динамических условиях, В динамическом термогравиметрическом анализе уменьшение массы исследуемого вещества протекает при несколько повышенных температурах. Практически же важно знать кинетику разложения вещества при температурах, близких к истинным. [c.40]

Уменьшение массы вещества при изотермических условиях по данным динамического термогравиметрического анализа рассчитывается по уравнению [c.42]

Известны ускоренные методы испытания, в которых изменение некоторого свойства можно наблюдать при повышении температуры с постоянной скоростью. Широко применяются методы, основанные на наблюдении за размягчением полимера. Для измерения и регистрации глубины разложения вещества применяют методы дифференциального термического анализа (ДТА), термогравиметрического анализа (ТГА), закручивания шнура, а также тензиметрический. [c.28]

Тепловые эффекты реакций, протекающих при термической деструкции составных частей торфа, накладываются друг на друга, поэтому они не идентифицируются при термографическом анализе последнего. Термогравиметрическое исследование термической деструкции торфа показало, что этот процесс протекает со значительным выделением летучих веществ [18, 19]. [c.121]

Для определения содержания влаги в газообразных, жидких и твердых веществах могут быть использованы различные методы, основанные на проведении тепловых измерений. В большинстве случаев эти методы применимы лишь для анализа специфических систем. Дифференциальный термический анализ и термогравиметрический анализ (см. гл. 3) позволяют раздельно определять свободную и связанную воду. Фактически оба этих метода базируются на регистрации определенных переходов в состоянии вещества, однако первый метод отмечает происходящие при таком переходе изменения количества поглощаемого или выделяемого тепла, а второй метод фиксирует соответствующие изменения массы. Оба метода имеют особое значение для определения гидратной воды при анализе многих гидратированных материалов с помощью этих методов оказывается возможным наблюдать ступенчатые изменения регистрируемых параметров, соответствующие переходам к более низким степеням гидратации. [c.200]

С помощью кривой ДТГ становится возможным разделить налагающиеся друг на друга термические эффекты, неразделимые ни на кривых ДТА, ни на ТГ. Незначительное изменение массы, почти не наблюдаемое на термогравиметрических кривых, легко можно обнаружить по пикам на кривой ДТГ. Кривая ДТГ позволяет количественно определить долю отдельных эффектов, так как минимумы — горизонтальные участки этой кривой, соответствуют наименьшей скорости изменения массы, т, е. границе между двумя эффектами. Термогравиметрическая кривая с большей точностью информирует о процессах, сопровождающихся изменением массы исследуемого вещества. Однако при выделении двух и более различных по составу газовых фаз кривая ТГ показывает лишь их сумму. В усовершенствованном дериватографе дополнительное устройство — газотитриметр и бюретка, позволяет непрерывно определять количество и состав каждой составляющей газовую фазу. Идеальным способом определения температуры при термогравиметрическом анализе является непосредственный контакт спая термопары с исследуемым веществом. [c.32]

Термостойкость — способность полимеров сохранять химическую стабильность при нагревании. Поскольку необратимые химические изменения, возникающие в полимерном веществе при повышении температуры, проявляются главным образом в уменьшении его массы, вследствие выделения газообразных продуктов деструкции, по этой характеристике удобно оценивать глубину химических превращений, наблюдаемых при деструкции полимеров в широком смысле этого слова. Наиболее распространенный способ изучения процесса деструкции полимеров заключается в измерении потерь массы при нагревании полимерного вещества (термогравиметрический анализ) и одновременном анализе газообразных продуктов разложения, хотя часто эти анализы проводят раздельно. [c.146]

При исследовании гидратированного цемента и других гидрата-ционно-твердеющих вяжущих веществ эффективным оказывается дифференциально-термический анализ. Если постепенно нагревать подобные вещества, то в них происходят химические и физические превращения, сопровождающиеся выделением или поглощением тепла, потерей или увеличением массы, усадкой и т. д. Регистрация этих изменений в связи с температурой лежит в основе различных термических методов. Чаще других иснользуют дифференциальные термический (ДТА) и термогравиметрический (ДТГ) методы, обычно в сочетании. [c.116]

Кинетические параметры процесса разложения вещества, полученные методом динамического термогравиметрического анализа, могут быть пересчитаны на данные, которые соответствуют результатам, установленным при нагревании того же вещества в изотермических условиях. [c.40]

Широко распространен метод термогравиметрического анализа (ТГА), основанный на измерении изменения массы исследуемого образца при нагревании. Различают динамический термогравиметрический анализ (ДТГА), при котором непрерывно отмечают массу исследуемого вещества в процессе нагревания с определенной скоростью, и изотермический термогравиметрический анализ (ИТГА), при котором навеску исследуемого вещества нагревают при одной определенной температуре и определяют потерю массы за определенный промежуток времени. Нагревание проводят либо в атмосфере инертного газа, либо на воздухе. В первом случае исследуют чисто термическое разложение полимера, во втором — термоокислительный распад. Нагревание можно проводить [c.210]

ДТА позволяет определить, сопровождается ли нагревание вещества какими-либо процессами, определить температурный интервал этих процессов, знак и значение теплового эффекта, если известно количество вещества, подвергшегося превращению, или наоборот, количество вещества, если известен тепловой эффект. Однако расчеты, связанные с определением массы вступившего в реакцию вещества или фазового состава системы, выполненные только по данным ДТА, имеют большую погрешность (не менее 10%). Более точные результаты (на несколько порядков) можно получить из данных термогравиметрического анализа. [c.341]

Результаты термогравиметрического анализа можно выражать в виде кривой в координатах масса — температура (рис. 6, а), либо в координатах скорость потери массы — температура (рис. 6,6). В первом случае кривую называют интегральной, во втором — дифференциальной. Дифференциальная кривая потери массы вещества дает возможность проследить динамику выделения летучих веществ, что имеет существенное значение при расшифровке химических процессов, происходящих в топливах, и установлении закономерностей изменения некоторых их свойств. [c.11]

В последние годы разработаны приборы для комплексного термического исследования веществ, которые позволяют проводить термографический и термогравиметрический анализы одновременно, т. е. снимать температурные и весовые кривые. Дифференциально-термические кривые несколько подобны друг другу. При расшифровке данных кривых часто прибегают к их сравнению, что дает положительные результаты. [c.13]

При термогравиметрическом и волюмометрическом анализах следует обратить также внимание и на подготовку пробы угля к исследованию. Степень дисперсности твердого вещества может существенно влиять на протекание реакций разложения. При этом существенное значение имеет не столько различная активность расположенных на поверхности и в глубине вещества молекул, сколько процессы передачи тепла от поверхности к центру частичек и эвакуации продуктов разложения [6]. Выясним степень влияния величины частичек угля на оба вышеназванных процесса. [c.147]

Термогравиметрический анализ (ТГА) основан на построении кривых потери массы в зависимости от времени и температуры. Печи снабжены встроенными весами, что позволяет получать кривые потери массы во времени при постоянной температуре нагревания. Приборы, в которых можно автоматически изменять температуру по заданной программе и одновременно регистрировать потерю массы в результате высушивания и разложения пробы, позволяют раздельно определять свободную и связанную влагу. Как видно из рис. 3-23, изломы на термогравиметрической кривой отвечают изменениям состава анализируемого вещества [125]. На этом рисунке изображена типичная термогравиметрическая кривая, полученная при нагревании образцов муки массой 300 мг со скоростью 5 °С/мин от комнатной температуры до 800° С. [c.157]

При двукратном проведении термогравиметрического анализа вторичного фосфата натрия (рис. 3-25) было показано, что суммарная потеря массы составляет 61,5% (рассчитанное значение 61,36%) [362]. Термогравиметрическое изучение моно- и полу-гидратов гидроксида меди(П) показало, что потеря гидратной воды происходит между 53 и 125 °С, после чего выше 150 °С начинается дегидратация до оксида меди [141]. Состав кристаллических фаз контролировали с помощью дифракции рентгеновских лучей. Аналогичное изучение так называемых гидратов оксида меди показало, что эти вещества образуются в результате хемосорбции воды и их состав не соответствует стехиометрическим соотношениям [142]. Такое же поведение отмечено для гидратированных арсенатов кобальта и никеля, полученных при взаимодействии мышьяковой кислоты с гидроксидами или карбонатами соответствующих металлов [91 ]. Например [c.160]

Квазиизотермический термогравиметрический метод. Термогравиметрический метод позволяет с высокой точностью определять количественные изменения. Однако качественная оценка процесса, т, е. определение того вещества, разложение которого вызывает данное изменение массы, при обычном статическом или динамическом термогравиметрическом анализе далеко не надежна. Это обусловлено тем, что в процессе разложения вещества в условиях термогравиметрического анализа реакция никогда не происходит при определенной температуре, а занимает широкий диапазон температур. Кроме ТОГО, на результаты термогравиметрического ана.лиза [c.27]

Сопоставление экспериментальных данных (табл. 7.23) по динамике изменения пористой структуры карбонизатов с результатами термогравиметрического анализа в процессе их термических превращений показывает, что основной объем пор в углеродных остатках формируется при температурах, соответствующих наиболее интенсивному выделению летучих веществ. Предельный объем адсорбционного пространства карбонизатов развивается в области температур 500-600 °С и продолжает увеличиваться до предельной температуры пиролиза. [c.598]

В качестве средств, помогающих глубже раскрыть влияние природы веществ на характер процесса их пиролиза, следует назвать термографический и термогравиметрический анализы (их сочетание часто называют дериватографическим). Термографическое исследование углей и некоторых органических соединений (например, ацетилцеллюлозы, полиэтилена, эпоксидной смолы, каучука) позволило установить различие характера [c.6]

Нагревание исследуемых солей до более высоких температур приводит к новому изменению их веса. Это изменение, как показал газовый анализ и расчет термогравиметрической кривой, связан с удалением из нагреваемых веществ окиси углерода. По ходу кривой дифференциальной группы можно сказать, что этот процесс экзотермический. [c.235]

В термогравиметрическом анализе наблюдают за изменением массы вещества в процессе нагревания. Это дает возможность судить о происходящих превращениях вещества при нагревании и учтановить состав образующихся промежуточных продуктов. Различают статический (изотермический) и динамический (поли-термический) термографический анализ. [c.212]

Задача первого этапа гравиметрического анализа заключается в получении малорастворимого осадка. Затем осадок нужно очистить, высушить, перевести в какую-нибудь устойчивую форму и взвесить (определить массу). Взвешиваемый продукт должен иметь определенный химический состав желательно, чтобы он был негигроскопичен. Условия высушивания и прокаливания осадков лучше всего оценивать по термогравиметрическим кривым (см. гл. 4, раздел И). В некоторых случаях нагревание до 105 °С приводит к полному удалению воды. В других случаях для разрушения фильтровальной бумаги и других органических веществ нужно нагревать осадок до 500 °С иногда для осуществления необходимых химических превращений необходима температура до 1000 °С. При работе с осадками, полученными при помощи органических реагентов, необходимо применять дополнительные меры предосторожности. Многие соединения с органическими реагентами малополярны, многие из них при сравнительно низкой температуре летучи без разложения. Это может приводить к большим потерям, если прокаливание осадка проводится до получения соответствующих окислов металлов. [c.380]

Дериватный термографический метод также относится к термогравиметрии. В этом случае записывают производную от термогравиметрической кривой, которая показывает скорость изменения массы вещества при его нагревании. Дериватную термогравиметрню применяют обычно одновременно с политермическим термогравиметрическим и дифференциальным термическим анализом. [c.213]

Получение трудногорючих веществ путем увеличения их термостойкости предполагает отсутствие легко окисляемых продуктов их деструкции. В противном случае термостойкие при 500 °С вещества окажутся горючими, тем более, что источник зажигания может иметь и более высокую температуру. Особенно часто несовпадение свойств пониженной горючести и термостойкости наблюдается для соединений, склонных к распаду при температурах ниже 500 °С. Об этом свидетельствуют, например, данные динамического термогравиметрического анализа полиимида и ряда винильных полимеров (рис. 34) [81]. [c.88]

Термогравиметрический анализ. (ТГА) основан на измерении изменения веса Дт веществ в зависимости от увеличивающейся температуры, Ат=ЦТ). Кривая, иллюстрирующая эту зависи- [c.285]

Для анализа активного вещества ПИНС, отдельных и входящих в него компонентов, прежде всего маслорастворимых ингибиторов коррозии и загустителей авторы широко использовали дифференциально-термический анализ (ДТА), термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциально-термогравиметрический анализ (ДТГ) [21, 106, 122] (для проведения этих исследований использовали отечественные термографы, а также дериватографы Ф. Паулик, И. Паулик, Л. Эрдеи , Венгрия и Сетарам , Франция). По кривой ДТГ рассчитывают энергию активации процесса разложения вещества [122] [c.68]

Основываясь только на термогравиметрических данных, невозможно установить химический механизм термодеструкции. Большую информацию дает анализ веществ, выделяющихся при распаде. Как выяснилось стандартная Н-пленка содержит значите.пьное количество амидокислотных звеньев, не зациклизо- [c.55]

Чтобы определить химическое строение вещества при исследовании деструктивных превращений, используют различные физико-химические методы, которые позволяют измерить параметры вещества, зависящие от его строения. Выбор физического параметра определяется обычно чувствительностью этого параметра к изменению структуры и задачами исследования. Так, если необходимо определить температуру начала разложения вещества, в качестве такого параметра часто выбирают изменение массы вещества (термогравиметрический метод). Но можно также использовать различные спектральные характеристики, калориметрию (например, диф-ференциально-термический анализ). [c.7]

ПОЗВОЛЯЮЩИМ непосредственно записывать изменение влажности анализируемого образца в процессе высушивания. Источник тепла, каким является ИК-излучение, обладает исключительным свойством с его помощью вода, содержащаяся в некоторых твердых телах и относительно нелетучих жидкостях, быстро испаряется (за 4—8 мин), хотя температуру анализируемых проб можно поддерживать на уровне 70 °С и ниже. Например, образец, состоящий из шести тонких кусков кожи, полностью высушивается (вплоть до удаления последнего слоя воды) менее чем за 8 мин. Эксперименты с различными веществами показали, что температура высушивания образцов зависит от природы анализируемых материалов и варьирует в интервале от 70 до 120 °С. Однако некоторые материалы разрушаются под действием ИК-излучения при более низкой температуре, чем при обычном высушивании в сушильном шкафу. Поскольку ИК-луч локализован, то анализируемые пробы могут быть высушены непосредственно на чашке весов, которая, в зависимости от степени высушивания, будет менять свое положение. Этот принцип использован в полуавтоматических сушильных шкафах с электрическим обогревом, в которых может быть осуществлена запись потери массы и нагреваемой чашки весов во времени, но только для одного анализируемого образца. Поскольку, однако, на процесс дегидратации затрачивается всего несколько минут, такой метод имеет определенные преимущества. В некоторых случаях, например при анализе полимера, содержащего наряду с ацетоном также и воду, на кривой потери массы появляется пик, соответствующий удалению низкокипящего компонента. Такая диф( )еренцированная запись потери массы анализируемым образцом позволяет непосредственно определять каждый летучий компонент. Описанная выше удобная аппаратура представляет собой термогравиметрические весы. [c.82]

В работе изучено влияние добавок химически активных веществ различной природы и тонкодисперсных углеродных наполнителей на термохимические процессы, протекающие в каменноугольном пеке при температурах до 850° С. В качестве химически активных добавок исследованы солянокислый гидразин (СКГ), обладающий восстановительными свойствами, персульфат аммония (ПСА) — добавка окислительного характера, и поливинилхлорид (ПВХ) — вещество, разлагающееся при термическом воздействии по радикальному механизму. В качестве углеродных наполнителей использованы тонкодисперсные (фракция —0,040+0 мм) порошки прокаленного нефтяного кокса КНКЭ и термоантрацита. С помощь метода термогравиметрического анализа изучены кинетические закономерности термической деструкции различных композиций на основе каменноугольного пека. Показано, что диапазон температур 20 — 850° С можно разделить на несколько температурных интервалов, в каждом из которых процесс термической деструкции подчиняется кинетическим закономерностям 1 порядка относительно исходного пека (табл.). Для каждого из этих температурных интервалов, рассчитаны на основании уравнения Аррениуса значения эффективной энергии активации и предэкспонентного множителя. Показано влияние природы и концентрации химически активных добавок, а также природы наполнителя на кинетические параметры термической деструкции каменноугольного пека. Ярко выраженным конденсирующим действием при карбонизации пена обладают персульфат аммония и прокаленный нефтяной нокс, суп счт венно повышающие выход коксового остатка. Введение в иеь-тонкодисперсного термоантрацита, а также добавка поливи нилхлорида тормозит процессы термической деструкции пека, сдвигая их в область более высоких температур. [c.93]

Будем рассматривать характеристику термостойкости полимеров, определяемую с помощью термогравиметрического анализа. С помощью такого анализа определяются зависимости массы вещества от температуры при непрерывном ее повышении (термофавиметрическпе кривые). Как известно, для большинства полимеров термогравиметрические кривые имеют вид, схематически изображенный на рис.68. При оценке термостойкости полимера будем использовать температуру начала интенсивной термодеструкции Tj, определенную по пересечению касательных к двум ветвям термофавимет-рической кривой (см. рис.68). [c.216]

Термогравиметрический анализ позволяет измерить потери веса вещества по мере повышения температуры нагревания. Этот метод дает важные результаты при определении кривой дегидратации. При проведении изотермического термогравиметрического анализа образец нагревают при заданной температуре до тех пор, пока вес его не станет постоянным, после этого температуру повышают и вновь выдерживают образец до постоянного веса в изотермическом режиме [5]. Эту операцию повторяют, добиваясь постоянства веса при желаемой максимальной температуре. Другой метод (динамический) состоит в непрерывном нагревании образца с постоянной скоростью при одрювременной регистрации потери веса. В обоих методах важна концентрация паров воды, находящихся в контакте с образцом. Изменения концентрации паров воды, контактирующих с веществом, могут сильно повлиять на результаты определения. [c.455]

В качестве параметров для расчета величины эффективной тпергпп активации , порядка реакции п и п )едэкспоненциального множителя Ко при изотермическом процессе используют изменения 1ю времени выхода летучих веществ, температуры размягчения, содержания веществ, не растворимых в толуоле и хинолине, а при пеизотермическом — потери массы по данным термогравиметрического анализа. [c.51]

Ценную информацию о термических превращениях дает дериватография применительно к анализу смол и асфальтенов. В совокупности с газовым объемным анализом, хромато-масс-спектрометрией и данными электронодифракционных исследований изучены многие структурные характеристики асфальтенов. Например, термогравиметрические исследования образца асфальтенов показали, что процесс термических превращений может быть охарактеризован рядом последовательных эндотермических стадий, сопровождающихся незначительными тепловыми эффектами ( 4,2 кДж/моль). В температурном интервале первого эндотермического пика не наблюдается активной термодеструкции асфальтенов. При повторном термическом анализе образцов, которые постепенно охлаждались после их динамического нагрева до 270 °С, на термограммах вновь проявляется указанный эффект, а изотермическая выдержка образцов при 240 °С в течение 150 мин не приводит к значительному изменению массы (== 2%). Полученные данные показывают, что обнаруженный тепловой эффект обусловлен обратимым фазовым переходом. При температурах выше 220 °С с увеличением энтальпии асфаль-тенового вещества, сопровождающейся эндотермическим эффектом вследствие обратимости процесса, возрастает и энтропийный фактор. Это вызывает подвижность у низкомолекулярных частиц, что определяет возникновение расклинивающего эффекта в межслоевом пространстве, приводящего к смещению в блоках. Таким [c.92]

Предложенная схема решения обратной задачи иллюстрируется термогравим трическим анализом комплексного соединения состава d2(NH3%(N02)2A2. Термогравиметрические кривые комплекса (рис. 2), получены на дериватографе фирмы МОМ. Скорость нагрева окружающей среды и навески образца была равна 0,0895 град/с, 0,149 град/с и 2,0-Ш- кг, 2,03-10 кг, В обоих случаях опыты проводились на платиновых держателях тарельчатого тип при высокой степени разбавления исследуемого вещества оксидом алюМийця. [c.21]

Анализ термогравиметрических кривых показывает, что наибольший выход летучих веществ происходит при деструкции зитринитовых углей. Это вполне согласуется с работами ряда авторов, говорящих о склонности подобных типов углей к разложению. Фюзинит более стоек к нагреву, что и обусловливает меньщую степень термической деструкции фюз1Инитовых углей. Это наглядно видно также из кривых дифференциальной скоро-рости разложения (рис. 5 и 6). [c.95]

Из анализа термогравиметрических кривых вытекают следующие зависимости а) количество выделившихся ири нагреве летучих веществ возрастает в ряду углей фюзинитовыйвит-ринито-фюзиннтовый-> витринитовый б) процесс деструкции различных типов углей протекает стадийно с ясно выраженным максимумом, температура которого определяется типом угля. Это может служить обоснованием необходимости ведения процесса горения при различных режимах с учетом особенностей петрографических составляющих угля. [c.97]

Ценность метода ДТА может еще более возрасти при наличии средств, позволяющих отличать физические превращения в образце от химических. Для этой цели служит термогравиметрический анализ (ТГА), с помощью которого измеряется уменьшение веса в зависимости от температуры. Физические превращения не приводят к заметному уменьшению веса, в то же время многие химические реакции в полимерах можно обнаружить по изменениям веса. Дойл [И, 12] сопоставлял данные ДТА и ТГА для ряда полимеров. Пауэлл [37] исследовал многие неорганические вещества с помощью усовершенствованных термовесов Шевенара при этом одновременно записываются кривые ДТА и ТГА. По-видимому, этот метод применим и к органическим веществам. [c.139]

Судя по термограммам рис. 1, разложение титанилоксалатов бария, стронция, кальция и свинца начинается при температуре 50° и происходит с изменением веса исходной соли и выделением газообразного продукта. Расчет термогравиметрических кривых соответствующих комплексных оксалатов дает возможность предполагать, что, как и в случае простых оксалатов, вначале наблюдается выделение воды. Химический и газовый анализ подтверждает это предположение. Причем вода, по-видимому, уходит сразу. Рентгенофазовый анализ показывает, что с уходом воды происходит аморфизация веществ. Дифференциальная кривая указывает на то, что обезвоживание является эндотермическим процессом и сопровождается поглощением тепла. Как и следовало ожидать, с уходом воды повышается удельный вес соединений (см. таблицу). [c.233]

Для анализа смеси одноатомных фенолов различного происхождения применяли следующие неподвижные фазы трикрезилфосфаты, трикснленилфосфаты, тритимилфосфат, апьезон L, а также смеси триарилфосфатов с фосфорной кислотой. Методом термогравиметрического анализа определены интервалы температурной устойчивости перечисленных веществ. Найдено, что наиболее термостойкими фазами являются тритимилфосфат и апьезон L. Добавление ортофосфорной кислоты к фосфатам уменьшает термостойкость, но увеличивает полярность фазы, что подтверждается частичным разделением близкокипящих м- и п-крезолов на таких смешанных фазах. [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология