熱重分析(TGA)是熱分析技術(shù)中重要的領(lǐng)域之一。國際熱分析協(xié)會(ICTA)和國際熱分析和量熱學(xué)協(xié)會(ICTAC)對熱分析定義為程序控制溫度下,測量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的技術(shù)。
熱重分析儀是一種利用熱重法檢測物質(zhì)溫度-質(zhì)量變化關(guān)系的儀器。現(xiàn)代熱重分析儀大致包括了熱天平系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)(加熱、液氮、測溫及控制系統(tǒng))、氣氛控制系統(tǒng)(真空、空氣、氧氣、氮氣等)、數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)與處理系統(tǒng)。
熱重分析系統(tǒng)主要由熱天平、爐體加熱系統(tǒng)、程序控溫系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)、稱重變換、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)實時采集和記錄等幾部分組成,通過計算機和相關(guān)軟件進行數(shù)據(jù)處理后打印出測試曲線和分析數(shù)據(jù)結(jié)果。其中氣氛控制系統(tǒng)非常重要。
熱重分析儀的氣氛控制系統(tǒng)分為兩路:
一路是反應(yīng)氣體,經(jīng)由反應(yīng)性氣體毛細(xì)管導(dǎo)入到樣品池附近,并隨樣品一起進入爐腔,使樣品的整個測試過程一直處于某種氣氛的保護中。至于通入什么氣體,要以樣品而定,有的樣品需要通入?yún)⑴c反應(yīng)的氣體,而有的則需要不參加反應(yīng)的惰性氣體;
另一路是對天平的保護氣體,通入并對天平室內(nèi)進行吹掃,防止樣品在加熱過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時放出的腐蝕性氣體進入天平室,這樣既可以使天平得到很高的精度,也可以延長熱天平的使用壽命。