最新差热分析DTA实验报告

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实验一差热分析一、目的意义差热分析(dta,differentialthermal

实验一差热分析一、目的意义差热分析(dta,differentialthermal

实验一 差热分析一、目的意义差热分析(DTA ,differentialthermal analysis)是研究相平衡与相变的动态方法中的一种,利用差热曲线的数据,工艺上可以确定材料的烧成制度及玻璃的转变与受控结晶等工艺参数,还可以对矿物进行定性、定量分析。

本实验的目的:1.了解差热分析的基本原理及仪器装置;2.学习使用差热分析方祛鉴定未知矿物。

二、基本原理差热分析的基本原理是:在程序控制温度下;将试样与参比物质在相同条件下加热或冷却,测量试样与参比物之间的温差与温度的关系,从而给出材料结构变化的相关信息。

物质在加热过程中,由于脱水,分解或相变等物理化学变化,经常会产生吸热或放热效应。

差热分析就是通过精确测定物质加热(或冷却)过程中伴随物理化学变化的同时产生热效应的大小以及产生热效应时所对应的温度,来达到对物质进行定性和/或定量分析的目的。

差热分析是把试样与参比物质(参比物质在整个实验温度范围内不应该有任何热效应,其导热系数,比热等物理参数尽可能与试样相同,亦称惰性物质或标准物质或中性物质)置于差热电偶的热端所对应的两个样品座内,在同一温度场中加热。

当试样加热过程中产生吸热或放热效应时,试样的温度就会低于或高于参比物质的温度,差热电偶的冷端就会输出相应的差热电势。

如果试样加热过程这中无热效应产生,则差热电势为零。

通过检流计偏转与否来检测差热电势的正负,就可推知是吸热或放热效应。

在与参比物质对应的热电偶的冷端连接上温度指示装置,就可检测出物质发生物理化学变化时所对应的温度.不同的物质,产生热效应的温度范围不同,差热曲线的形状亦不相同(如图16-2所示)。

把试样的差热曲线与相同实验条件下的已知物质的差热曲线作比较,就可以定性地确定试洋的矿物组成。

差热曲线的峰(谷)面积的大小与热效应的大小相对应,根据热效应的大小,可对试样作定量估计。

三.仪器设备与装置差热分析所用的设备主要由加热炉,差热电偶,样品座及差热信号和温度的显示仪表等所组成。

聚合物的差热分析及应用实验报告

聚合物的差热分析及应用实验报告

实验六聚合物的差热分析及应用差热分析是在温度程序控制下测量试样与参比物之间的温度差随温度变化的一种技术,简称DTA(Differential ThermaI Analysis),是热分析法的一种。

在DTA基础上发展起来的另一种技术是差示扫描量热法。

差示扫描量热法是在温度程序控制下测量试祥相对于参比物的热流速度随温度变化的一种技术,简称DSC(Differential Scanning Calorimetry)。

试样在受热或冷却过程中,由于发生物理变化或化学变化而产生热效应,这些热效应均可用DTA、DSC进行检测。

DTA、DSC在高分子科学领域方应用十分广泛。

比如在研究聚合物的相转变;测定结晶温度T c、熔点T m、结晶度X D、等温结晶动力学参数;测定玻璃化转变温度T g;研究聚合、固化、交联、氧化、分解等反应;测定反应温度或反应温区、反应热、反应动力学参数等方面均发挥重要作用。

一、实验目的与要求1、掌握DTA、DSC的基本原理。

2、学会用DTA、DSC的测定聚合物的T g、T c、T m、X D。

二、实验原理1、差热分析(DTA)差热分析是对少量试样的热效应所进行的仪器分析技术(图6-1 DTA示意图)。

图6-1 DTA示意图S—试样;R—参比物;E—电炉;1—温度程序控制器;2—气氛控制;3—差热放大器;4—记录仪图6-2 DTA曲线当试样与参比物(在所研究的温度范围内不发生热效应的物质,常用的有石英粉、硅油、α-氧化铝等)分别放在两个坩埚内,再将两个坩埚放在同一金属板的两个托盘上,然后将它们置于加热炉中,加热炉按程序控制等速升温(或降温),在此变温过程中,试样如果没有热效应,则与参比物之间的温差ΔT= 0;若在某一温度范围内,试样发生变化时,则放出或吸收能量,这种热效应将使试样温度改变,而此时参比物并无温度变化,即导致温差ΔT 发生。

如用热电偶测量并放大热电势信号、记录,可得图6-2所示DTA峰形曲线。

热分析认识实验报告

热分析认识实验报告

一、实验目的1. 了解热分析的基本原理和方法;2. 掌握热重分析(TG)和差热分析(DTA)的操作方法;3. 通过实验,分析样品的热性质变化,并探讨其与物质结构、组成的关系。

二、实验原理热分析是一种基于物质在加热或冷却过程中物理性质和化学性质变化的测试方法。

主要方法包括热重分析(TG)、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC)等。

本实验主要涉及TG和DTA两种方法。

1. 热重分析(TG):在程序控制温度下,测量物质的质量与温度或时间的关系。

通过TG曲线,可以分析样品的热稳定性、分解温度、相变温度等热性质。

2. 差热分析(DTA):在程序控制温度下,比较样品与参比物的温度差。

当样品发生相变、分解等热效应时,其温度差会发生变化,从而得到DTA曲线。

三、实验器材1. 热重分析仪2. 差热分析仪3. 样品支架4. 样品5. 计算机及数据采集软件四、实验操作步骤1. 样品准备:将样品研磨成粉末,过筛,取适量放入样品支架。

2. 热重分析(TG)实验:a. 打开热重分析仪,预热至设定温度;b. 将样品支架放入炉内,设置加热程序;c. 记录样品质量随温度的变化曲线。

3. 差热分析(DTA)实验:a. 打开差热分析仪,预热至设定温度;b. 将样品支架放入炉内,设置加热程序;c. 同时记录样品与参比物的温度差随时间的变化曲线。

4. 数据处理与分析:将实验数据导入计算机,使用数据采集软件进行曲线拟合、峰面积计算等分析。

五、实验结果与分析1. 热重分析(TG)结果:通过TG曲线,可以看出样品在加热过程中质量的变化。

分析样品的分解温度、相变温度等热性质。

2. 差热分析(DTA)结果:通过DTA曲线,可以看出样品在加热过程中温度差的变化。

分析样品的相变温度、分解温度等热性质。

3. 结果比较:对比TG和DTA结果,分析样品的热性质变化,探讨其与物质结构、组成的关系。

六、实验结论通过本次实验,我们掌握了热重分析(TG)和差热分析(DTA)的操作方法,分析了样品的热性质变化,并探讨了其与物质结构、组成的关系。

差热分析实验报告

差热分析实验报告

差热分析实验报告一、实验介绍差热分析(Differential Thermal Analysis,DTA)是一种热分析技术,通过测量样品和参比物的温度差异来分析样品中的物理和化学变化。

该技术被广泛应用于化学、材料、地质学等领域的研究中。

本次实验使用的是DSC-TG联用仪器,其中DSC(差示扫描量热分析)能够测试热量变化,而TG(热重分析)则能够测试质量变化。

本次实验主要是通过分析样品在不同温度下的热量和质量变化来研究其物理和化学性质。

二、实验步骤1. 样品准备将约1g的样品粉末放入铂盘中,加热至110℃干燥去除水分和杂质,并在110℃将其冷却至室温。

2. 测量参数设置在DTA和TG仪器上设置参数,包括扫描速度、温度范围、样品和参比物的数量和质量等。

3. 实验操作将样品和参比物放置于仪器中心的测量室,加热仪器并进行扫描。

在扫描过程中,记录并分析热量和质量的变化。

4. 数据处理通过对实验结果的分析和比较,进行样品的物理和化学性质的研究。

三、实验结果分析本次实验使用了三种不同的样品:一种是硫酸铜(CuSO4)的水合物,一种是淀粉,另一种是煤。

1、硫酸铜的水合物图1:硫酸铜的水合物的DTA和TG曲线实验结果显示,硫酸铜的水合物的DTA曲线显示出一个明显的峰,在约60℃时达到最高点。

这说明在此温度下发生了一次物理或化学反应。

TG曲线显示出样品减重,在60℃时体现出一个明显峰值。

据此可以推断,60℃可能是水合物中水分的脱去温度。

2、淀粉图2:淀粉的DTA和TG曲线实验结果显示,淀粉的DTA和TG曲线均没有明显的峰值和变化,表明该样品不存在显著的物理和化学反应。

这与淀粉作为多聚糖的特性相符。

3、煤图3:煤的DTA和TG曲线实验结果显示,煤的DTA和TG曲线均表现出非常复杂的特征,其中包括多个峰值和谷值。

这表明煤在DTA-TG条件下的热解、分解、燃烧和氧化反应非常复杂。

四、实验总结本次实验使用DSC-TG联用仪器,在不同温度下对硫酸铜的水合物、淀粉和煤进行了DTA和TG测试。

差热分析实验报告

差热分析实验报告

差热分析实验报告一、实验目的差热分析(DTA)是一种在程序控制温度下,测量物质和参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析技术。

通过本次实验,我们旨在达到以下目的:1、了解差热分析的基本原理和实验方法。

2、掌握差热分析仪的操作技能。

3、学会分析差热曲线,确定物质的相变温度、热效应等参数。

4、培养对实验数据的处理和分析能力。

二、实验原理差热分析是基于物质在加热或冷却过程中会发生物理化学变化,从而产生吸热或放热效应。

在实验中,将样品和参比物(通常为惰性物质,如αAl₂O₃)置于相同的加热环境中,同时测量它们的温度差(ΔT)随温度(T)的变化。

当样品发生相变、分解、氧化等反应时,会吸收或放出热量,导致样品温度与参比物温度不同,产生温度差。

根据差热曲线的峰形、峰位和峰面积,可以定性和定量地分析样品的热性质。

峰形反映了热效应的类型(吸热或放热),峰位对应着相变或反应的温度,峰面积与热效应的大小成正比。

三、实验仪器与试剂1、仪器差热分析仪电子天平坩埚研钵2、试剂待测试样(如某种金属氧化物)参比物(αAl₂O₃)四、实验步骤1、样品制备用电子天平准确称取适量的待测试样和参比物,分别放入两个坩埚中。

将试样和参比物在研钵中充分研磨,使其粒度均匀。

2、仪器准备打开差热分析仪电源,设置升温程序,升温速率一般为 10℃/min 至 20℃/min,终止温度根据试样的性质确定。

安装好装有试样和参比物的坩埚,确保热电偶与坩埚良好接触。

3、实验操作启动实验程序,仪器开始加热。

实时记录差热曲线和温度数据。

4、实验结束待实验完成,停止加热,让仪器自然冷却。

取出坩埚,清理实验仪器。

五、实验数据处理与分析1、绘制差热曲线根据实验记录的数据,以温度为横坐标,温度差为纵坐标,绘制差热曲线。

2、确定相变温度和热效应从差热曲线上找出峰的位置,对应的温度即为相变温度。

通过积分计算峰面积,可定量得到热效应的大小。

3、分析结果结合试样的化学组成和结构,对相变温度和热效应进行分析和解释。

差热分析锡实验报告

差热分析锡实验报告

差热分析锡实验报告1. 引言差热分析(Differential Thermal Analysis, DTA)是一种常见的热分析技术,通过测量样品与参比物在加热或冷却过程中的温度差异,来研究样品的热性质和相变行为。

本实验以锡为样品,利用差热分析仪器探究锡的热性质和相变行为,从而深入了解锡的物理特性。

2. 实验目的- 了解差热分析技术的原理和操作方法;- 探究锡的热性质,如熔点和热分解;- 分析差热曲线,推断锡样品的相变行为。

3. 实验仪器和试剂- 差热分析仪器- 锡样品- 标准参比物(如铝)4. 实验步骤1. 将锡样品制备成适当的粉末状或块状。

2. 准备一个参比样品,通常选择具有已知热性质的物质,例如铝。

3. 安装锡样品和参比样品,在差热分析仪器中进行固定。

4. 使用差热分析仪器的控制软件设置实验参数,如加热速率和测量范围。

5. 开始实验,加热样品同时记录差热信号和温度。

6. 分析差热曲线,观察温度变化和峰值。

5. 实验结果与分析通过差热分析仪器记录下来的数据,我们得到了锡样品的差热曲线。

根据实验结果,我们可以进行以下分析:1. 在锡样品的差热曲线中,观察到两个明显的峰值。

第一个峰值出现在约232C 处,第二个峰值出现在约301C处。

2. 第一个峰值表示了锡的熔点。

从差热曲线中可以看出,在这个温度范围内,锡的热容量发生了显著变化,这是因为锡经历了固态到液态的相变。

3. 第二个峰值表示了锡的热分解。

这个峰值的出现表明在第一个峰值之后的温度范围内,锡发生了热分解反应,产生了新的化合物或物质。

根据以上分析,我们可以得出结论:锡在约232C处熔化,并在约301C处发生热分解反应。

这些结果与锡的已知热性质相符。

6. 结论通过本次实验,我们利用差热分析技术研究了锡的热性质和相变行为。

实验结果显示,锡在约232C处熔化,并在约301C处发生热分解反应。

实验结果与锡的已知热性质相符。

差热分析是一种常见的热分析技术,通过测量样品与参比物的温度差异,可以帮助我们深入了解材料的物理特性和相变行为。

聚合物的差热分析(DTA)和差动热分析(DSC)

聚合物的差热分析(DTA)和差动热分析(DSC)

实验 聚合物的差热分析(DTA )和差动热分析(DSC)一、实验目的1.了解聚合物差热分析(DTA)和差动热分析(DSC)的基本原理和应用,及相互间的差别。

2.初步掌握解释聚合物DTA 和DSC 热谱图的方法。

3.了解CDR-4P 差热分析仪的构造原理、基本操作。

4.熟练掌握使用CDR-4P 差热分析仪分别测量聚合物差热分析(DTA)和差动热分析(DSC)。

二、实验原理热分析是测量在受控程序温度条件下,物质的物理性能随温度变化的函数关系的一组技术。

目前热分析已经发展成为系统的分析方法,它对于材料的研究是一种极为有用的工具,特别是在高聚合物的分析测定方面应用更为广泛。

它不仅能获得结构方面的信息,而且还能测定性能,热分析仪已成为从事材料测试的实验室必备的仪器。

差热分析是测定试样在受热(或冷却)过程中,由于物理变化或化学变化所产生的热效应来研究物质转化及化学反应的一种分析方法,(即在程序温度下,测量物质与参比物的温度差值△T 与温度的函数关系。

△T 向上为放热反应,向下为吸热反应)简称DTA (Differential Thermal Analysis )。

可用于测定物质在热反应时的特征温度及吸热或放出的热量,包括物质相变、分解、化合、凝固、脱水、蒸发等,尤其在聚合物(如聚烯烃、玻璃钢等)的热分析方面有重要意义。

差动热分析(DSC) 也叫做示差扫描热量法(Differential Scanning Calorimetry ),是在程序温度下,测量物质与参比物的功率差值△W 与温度的函数关系。

是和DTA 在应用上相近而在原理上稍有改进的一种热分析技术。

差动热分析仪CDR-4P 用于测定物质在热反应时的特征温度及吸热或放出的热量,包括物质相变、分解、化合、凝固、脱水、蒸发等物理或化学反应,广泛应用于无机、硅酸盐、陶瓷、矿物金属、航天耐温材料等领域。

是无机、有机、特别是高分子聚合物、玻璃钢等方面热分析的重要仪器。

差热分析实验报告doc

差热分析实验报告doc

差热分析实验报告篇一:差热分析_实验报告学生实验报告实验名称差热分析姓名:学号:实验时间: XX/5/20一、实验目的1、掌握差热分析原理和定性解释差热谱图。

2、用差热仪测定和绘制CuSO4·5H2O等样品的差热图。

二、实验原理 1、差热分析原理差热分析是测定试样在受热(或冷却)过程中,由于物理变化或化学变化所产生的热效应来研究物质转化及花絮而反应的一种分析方法,简称DTA(Differential Thermal Analysis)。

物质在受热或者冷却过程中个,当达到某一温度时,往往会发生熔化、凝固、晶型转变、分解、化合、吸收、脱附等物理或化学变化,因而产生热效应,其表现为体系与环境(样品与参比物之间)有温度差;另有一些物理变化如玻璃化转变,虽无热效应发生但比热同等某些物理性质也会发生改变,此时物质的质量不一定改变,但温度必定会变化。

差热分析就是在物质这类性质基础上,基于程序控温下测量样品与参比物的温度差与温度(或时间)相互关系的一种技术。

DTA的工作原理(图1 仪器简易图)是在程序温度控制下恒速升温(或降温)时,通过热偶点极连续测定试样同参比物间的温度差ΔT,从而以ΔT对T作图得到热谱图曲线(图2 差热曲线示意图),进而通过对其分析处理获取所需信息。

图1 仪器简易图实验仪器实物图图2 差热曲线示意图在进行DTA测试是,试样和参比物分别放在两个样品池内(如简易图所示),加热炉以一定速率升温,若试样没有热反应,则它的温度和参比物温度间温差ΔT=0,差热曲线为一条直线,称为基线;若试样在某温度范围内有吸热(放热)反应,则试样温度将停止(或加快)上升,试样和参比物之间产生温差ΔT,将该信号放大,有计算机进行数据采集处理后形成DTA峰形曲线,根据出峰的温度及其面积的大小与形状可以进行分析。

差热峰的面积与过程的热效应成正比,即ΔH。

式中,m为样品质量;b、d分别为峰的起始、终止时刻;ΔT为时间τ内样品与参比物的温差;代表峰面积;K为仪器常数,可用数学方法推导,但较麻烦,本实验用已知热效应的物质进行标定。

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差热分析DTA
一、实验目的
掌握热分析方法─差热分析法基本原理和分析方法。

了解差热分析和热重分析仪器的基本结构和基本操作。

二、差热分析基本原理
差热分析法(Differential Thermal Analysis,DTA)是在程序控温下测量样品和参比物的温度差与温度(或时间)相互关系的一种技术。

物质在加热或冷却过程中会发生物理或化学变化,同时产生放热或吸热的热效应,从而导致样品温度发生变化。

因此差热分析是一种通过热焓变化测量来了解物质相关性质的技术。

样品和热惰性的参比物分别放在加热炉中的两个坩埚中,以某一恒定的速率加热时,样品和参比物的温度线性升高;如样品没有产生焓变,则样品与参比物的温度是一致的(假设没有温度滞后),即样品与参比物的温差DT=0;如样品发生吸热变化,样品将从外部环境吸收热量,该过程不可能瞬间完成,样品温度偏离线性升温线,向低温方向移动,样品与参比物的温差DT<0;反之,如样品发生放热变化,由于热量不可能从样品瞬间逸出,样品温度偏离线性升温线,向高温方向变化,温差DT>0。

上述温差DT(称为DTA 信号)经检测和放大
以峰形曲线记录下来。

经过一个传热过程,样品才会回复到与参比物相同的温度。

在差热分析时,样品和参比物的温度分别是通过热电偶测量的,将两支相同的热电偶同极串联构成差热电偶测定温度差。

当样品和参比物温差DT=0,两支热电偶热电势大小相同,方向相反,差热电偶记录的信号为水平线;当温差DT¹0,差热电偶的电势信号经放大和A/D换,被记录为峰形曲线,通常峰向上为放热,峰向下为吸热。

差热曲线直接提供的信息主要有峰的位置、峰的面积、峰的形状和个数,通过它们可以对物质进行定性和定量分析,并研究变化过程的动力学。

峰的位置是由导致热效应变化的温度和热效应种类(吸热或放热)决定的,前者体现在峰的起始温度上,后者体现在峰的方向上。

不同物质的热性质是不同的,相应的差热曲线上的峰位置、峰个数和形状也不一样,这是差热分析进行定性分析的依据。

分析DTA 曲线时通常需要知道样品发生热效应的起始温度,根据国际热分析协会(ICTA)的规定,该起始温度应为峰前缘斜率最大处的切线与外推基线的交线所对应的温度T(如图2),该温度与其它方法测得的热效应起始温度较一致。

DTA峰的峰温Tp虽然比较容易测定,但它既不反映变化速率到达最大值时的温度,也与放热或吸热结束时的温度无关,其物理意义并不明确。

此外,峰的面积与
焓变有关。

三、仪器与试剂
1、DTA仪器为:PE DTA-1600
2、待测样品TiCu基合金,差热参比物Y2O3 。

3、氧化铝坩埚2 只,镊子,小勺。

四、实验方法
1、打开气体钢瓶,打开冷却水,约十分钟。

2、依次打开专用变压器开关,DTA -1600 开关,工
作站开关。

3、将仪器左侧流量控制钮旋至50ml/min。

4、样品称重后放入坩埚,在另一只坩埚内放入参比
物,按DTA-1600 控制面板键,炉子升起,将试样坩埚放在检测支持器右皿,将参比物坩埚放在左皿,按键放下炉子。

5、电脑屏幕上进入DTA-1600 Collect界面,进行参
数设定,输入升温速率、终止温度等等;进入PID Parameters,确定P:10;I:10;D:10;进入Sampling Parameters,确定Sampling time:10;进入File Information,依次输入测量序号、样品名称、重量、分子量、坩埚名称、气氛、气体流速、操作者姓名,回到Measure,点击Sart,测量开始。

当试样达到预设的终止温度时,测量自动停止。

等炉温降下来再关机,关冷却
水,关气瓶(为保护仪器,注意炉温在500C 以上不得关闭DTA-50 主机电源)。

6、进入分析界面(Analysis)进行分析。

最后数据
存盘,导出TXT 格式文件。

7、利用origin画出DTA图,并标出热效应的起始和
终止温度。

五、结果分析
上图为Ti44Cu42Co4Zr6Sn2B2的DTA图
热效应的起始温度T m=1110K
终止温度T l =1170K。

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