термический анализ
ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
метод исследования физ.-хим. и хим. процессов, основанный на регистрации тепловых эффектов, сопровождающих превращения веществ в условиях программирования температуры. Поскольку изменение энтальпии ΔH происходит в результате большинства физ.-хим. процессов и хим. реакций, теоретически метод применим к очень большому числу систем. Установка для Т. а. включает печь, держатели для образцов, термопары (с самописцами), измеряющими температуру печи и образцов. Для записи кривых в координатах температура-время используют фоторегистрирующие пирометры и автоматич. потенциометры.
Кривая ДТА сверхпроводника НоВа2Cu3O6,85. Числа обозначают т'-ру печи ( °C), скорость нагревания 10 °C/мин.
В Т. а. можно фиксировать т. наз. кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т. е. изменение температуры последнего во времени. В случае к.-л. фазового превращения в веществе (или смеси веществ) на кривой появляются площадка или изломы. Большей чувствительностью обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА), в котором регистрируют во времени изменение разности температур ΔT между исследуемым образцом и образцом сравнения (чаще всего Al2O3), не претерпевающим в данном интервале температур никаких превращений. Минимумы на кривой ДТА (см., напр., рис.) соответствуют эндотермич. процессам, а максимумы — экзотермическим. Эффекты, регистрируемые в ДТА, м. б. обусловлены плавлением, изменением кристаллич. структуры, разрушением кристаллич. решетки, испарением, кипением, возгонкой, а также хим. процессами (диссоциация, разложение, дегидратация, окисление-восстановление и др.). Большинство превращений сопровождается эндотермич. эффектами; экзотермичны лишь некоторые процессы окисления-восстановления и структурного превращения. На вид кривых ДТА, как и на вид кривых в термогравиметрии, оказывают влияние мн. факторы, поэтому воспроизводимость метода, как правило, плохая.
Обычно данные ДТА используют в сочетании с результатами термогравиметрич., масс-спектрометрич. и дилато-метрич. исследований (см. дериватография). Это позволяет, напр., делать выводы об обратимости фазовых превращений, изучать явления переохлаждения, образование мета-стабильных фаз (в т. ч. короткоживущих). Мат. соотношения между площадью пика на кривой ДТА и параметрами прибора и образца позволяют определять теплоту превращения, энергию активации фазового перехода, некоторые кинетич. константы, проводить полуколичеств. анализ смесей (если известны ΔH соответствующих реакций). С помощью ДТА изучают разложение карбоксилатов металлов, разл. металлоорг. соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. Этим методом определили температурную область конверсии CO в CO2 (при дожигании автомобильных выхлопных газов, выбросов из труб ТЭЦ и т. д.). ДТА применяют для построения фазовых диаграмм состояния систем с разл. числом компонентов (физ.-хим. анализ), для качеств. оценки образцов, напр. при сравнении разных партий сырья.
ДТА предложил В. Робертс-Остен в 1891.
Лит.: Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я., Основы физико-химического анализа, М., 1976; Paulik J., Paulik F., Thermal analysis, Amst, 1981 (Compehensive analytical chemistry, v. 12).
И. С. Шаплыгин
Значения в других словарях
- Термический анализ — Совокупность методов определения температур, при которых происходят процессы, сопровождающиеся либо выделением тепла (например, Кристаллизация из жидкости), либо его поглощением (например, Плавление, Термическая диссоциация). Визуальный метод Т. Большая советская энциклопедия
- Термический анализ — Минералов и горн. пород (a. thermoanalysis; н. thermische Analyse; ф. analyse thermique; и. analisis termico, analisis calorifico, analisis calorico) — метод исследования физ.-хим. и хим. превращений, происходящих в минералах и г. Горная энциклопедия
- ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — метод исследования физико-химических и химических процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Позволяет определять температуры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т. д. Большой энциклопедический словарь