热重试验报告
热分析方法实验报告

热分析方法实验报告简介热分析方法是一种通过热量变化来研究物质性质的方法,主要包括热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)、差示扫描量热分析(Differential Scanning Calorimetry,DSC)、热导率分析(Thermal Conductivity,TC)等。
本实验旨在探索热分析方法在物质研究中的应用,通过对聚丙烯样品的热分析,了解其热性能及其分解过程。
实验原理热重分析(TGA)热重分析是一种通过连续测量样品质量变化来表征样品含量、化学反应过程、以及吸附解吸等性质的方法。
样品经过加热,在恒定的加热速率下,质量随温度的变化呈现出不同的趋势。
通过研究样品质量变化的程度和温度变化的关系,可以得到样品的失重量、热分解特性等信息。
差示扫描量热分析(DSC)差示扫描量热分析是一种通过测量样品和参比样品之间的热量差来研究样品的热性质的方法。
将样品和参比样品同时加热,通过记录加热过程中产生的热量差,可以获得样品的热性能、相变温度、峰值位置等信息。
实验步骤1. 将待测样品聚丙烯加入热重分析仪样品盘中,并记录样品的质量。
2. 设置热重分析仪的加热速率和温度范围,并启动实验。
3. 实时记录样品质量随温度变化的曲线,并观察失重过程和特征温度点。
4. 将待测样品聚丙烯和参比物加入差示扫描量热分析仪样品盘中,并记录样品和参比样品的质量。
5. 设置差示扫描量热分析仪的温度范围,并启动实验。
6. 实时记录样品和参比样品之间的热量差随温度变化的曲线,并观察峰值位置和相变温度。
7. 根据实验数据,分析样品的热性能和热分解过程。
实验结果与分析热重分析从所记录的热重分析曲线中可以得到聚丙烯在加热过程中的失重过程和相应的温度点。
失重过程主要包括水分蒸发、裂解分解和灰分残留等。
通过观察失重曲线的形态,可以了解样品的热稳定性和热分解特性。
差示扫描量热分析差示扫描量热分析曲线中的峰值位置和相变温度可以反映样品的相变过程和热性能。
热重分析实验报告

热重分析实验报告热重分析(Thermogravimetric analysis,简称TGA)是一种常用的热分析技术,通过测量样品在恒定升温速率下的质量变化,可以研究样品的热稳定性、减量过程、物质含量以及化学反应等信息。
本报告将介绍一次使用TGA技术进行的实验,并对实验结果进行分析和讨论。
1. 实验目的该实验的目的是研究聚合物样品在升温过程中的失重情况,从而了解聚合物的热分解温度、热稳定性以及降解产品的性质。
通过TGA实验可以为聚合物材料的设计合成、性能改进以及应用提供重要的参考依据。
2. 实验仪器和试剂本次实验采用的TGA仪器为型号X,试样为聚合物样品A。
试样经过粉碎和筛分,得到粉末状样品。
3. 实验步骤(1) 将粉末状样品A称取约100mg放入TGA样品分析容器中。
(2) 将样品容器放入TGA仪器中,设置升温速率为X℃/min。
(3) 开始实验,记录样品的质量变化情况,并实时监测样品的温度。
(4) 实验结束后,整理实验数据,进行结果分析。
4. 实验结果实验过程中,我们观察到样品A在升温过程中出现了质量减少。
根据实验数据绘制的质量-温度曲线图,我们可以发现样品A在温度区间X到Y之间发生了明显的失重现象。
进一步分析可以得出结论,样品A在这一温度区间发生了热分解反应。
5. 结果分析聚合物样品的热分解是一个复杂的过程,涉及到分子间的键断裂、自由基的形成以及产物的生成等反应。
通过TGA实验可以了解样品在不同温度下的重量变化情况,从而推测聚合物的热分解温度以及产物的性质。
根据实验结果,我们可以推测样品A在温度区间X到Y之间发生了主要的热分解反应。
随着温度的上升,样品A开始失重,并在温度达到Y时发生质量减少的最大速率。
这表明在这个温度区间内,样品A的热分解反应达到了最大速率。
在此基础上,我们可以进一步探究产物的性质和反应机理。
此外,在实验过程中还可以通过TGA仪器的联用技术,如TGA-FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)和TGA-MS (mass spectrometry)等,对产物的组成进行分析。
热重分析实验报告

热重分析实验报告姓名:XXX 专业:有机化学学号:312070303004 时间:2012.10.31一、实验目的:1、了解热重分析实验原理、仪器结构及基本特点;2、了解同步热分析仪的应用;3、选用合适的样品,运用同步热分析仪对样品进行热重和差热分析。
二、实验原理:1、热重分析法(TG)的基本原理热重分析法(Thermogravimetry Analysis,简称TG或TGA)为使样品处于一定的温度程序(升/降/恒温)控制下,观察样品的质量随温度或时间的变化过程。
广泛应用于塑料、橡胶、涂料、药品、催化剂、无机材料、金属材料与复合材料等各领域的研究开发、工艺优化与质量监控。
利用热重分析法,可以测定材料在不同气氛下的热稳定性与氧化稳定性,可对分解、吸附、解吸附、氧化、还原等物化过程进行分析(包括利用TG 测试结果进一步作表观反应动力学研究),可对物质进行成分的定量计算,测定水分、挥发成分及各种添加剂与填充剂的含量。
热重分析仪的基本原理示意如下:炉体(Furnace)为加热体,在由微机控制的一定的温度程序下运作,炉内可通以不同的动态气氛(如N2、Ar、He等保护性气氛,O2、air等氧化性气氛及其他特殊气氛等),或在真空或静态气氛下进行测试。
在测试进程中样品支架下部连接的高精度天平随时感知到样品当前的重量,并将数据传送到计算机,由计算机画出样品重量对温度/时间的曲线(TG 曲线)。
当样品发生重量变化(其原因包括分解、氧化、还原、吸附与解吸附等)时,会在TG曲线上体现为失重(或增重)台阶,由此可以得知该失/增重过程所发生的温度区域,并定量计算失/增重比例。
若对TG曲线进行一次微分计算,得到热重微分曲线(DTG曲线),可以进一步得到重量变化速率等更多信息。
2、热流型差示扫描量热仪(DSC)实验原理热流型差示扫描量热仪(DSC)使样品处于一定的温度程序(升/降/恒温)控制下,观察样品和参比物之间的热流差随温度或时间的变化过程。
热重实验报告

现代分析测试技术实验报告指导老师:_____成绩:_____实验名称:运用热重技术分析一水合草酸钙和五水合硫酸铜姓名:专业:学号:一、实验目的1. 掌握热重分析的基本原理2. 初步掌握热重分析仪器的结构和使用。
3. 热重分析法研究未知络合物二、实验原理当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时,被测的物质质量就会发生变化。
这时热重曲线就不是直线而是有所下降。
通过分析热重曲线,就可以知道被测物质在多少度时产生变化,并且根据失重量,可以计算失去了多少物质,(如CaC2O4· H2O 中的结晶水)。
一种未知物可以通过该技术来初步判断其结构组成。
热重分析仪主要由微量天平、加热炉、气氛单元、温度控制单元、气氛控制单元、计算机等组成。
如图 1 所示, 由称重传感器、信号放大滤波电路、模数转换器、微处理器、通信模块、去皮电路和调零电路等组成。
称重传感器输出的电压信号送到信号放大滤波电路, 进行放大、滤波、电平搬迁等处理, 得到适合于模数转换电路的信号。
通过信号值就可以直观的看出被测物质的热失重情况。
三、实验仪器与试剂1. 主要仪器3TG209热重分析仪(北京精仪高科仪器有限公司)2. 试剂一水合草酸钙和五水合硫酸铜四、实验步骤1.仪器的校正(1) 皮重校正:为使数据精确,应在每次试验前进行;(2) 质量校正:每月至少1 次,以确保TG 两个质量范围及皮重的准确性;(3) 温度校正:试验的基本要素之一,可以通过高纯物或居里温度两种方法进行。
2.操作步骤(1) 依次打开电源开关:显示器、电脑主机、仪器测量单元;(2) 以高纯氮净化系统,在仪器测量单元上手动测试气路的通畅,调节好相应的流量,并保证出气阀打开;(3) 选择适用的坩埚,在电脑上打开对应的TG209F1 测量软件,待自检通过后,放入空坩埚,升降支架观察中心位置有无异常;按照工艺要求,新建一个基线文件(此时不用称重)编程运行;待程序正常结束后冷却后,打开炉子取出坩埚(同样要注意支架的中心位置) ,将一水合草酸钙平整放入坩埚,并放入炉子中,然后打开基线文件,选择基线加样品的测量模式,编程运行;(4) 程序设定:平衡2 min→升温至900 K(升温速率为1.5 K/min );(5) 待样品温度降至100℃以下时打开炉盖,拿出坩埚;(6) 按照( 3)(4)(5)的步骤测定五水合硫酸铜。
热重实验报告

热重实验报告热重实验报告引言:热重实验是一种常见的物理实验方法,用于研究材料的热性质和热解过程。
通过在控制条件下对材料进行加热,观察材料的质量随温度的变化,可以得到材料的热分解特性、热稳定性以及热解动力学参数等信息。
本文将介绍热重实验的原理、实验步骤以及实验结果的分析。
实验原理:热重实验的基本原理是利用称量仪器和加热设备,对样品进行加热并测量其质量的变化。
在实验过程中,样品被放置在称量仪器中,并通过加热设备升温。
同时,称量仪器会实时测量样品的质量,并将数据记录下来。
通过分析质量随温度的变化曲线,可以得到材料的热性质和热解特性。
实验步骤:1. 准备样品:选择待测材料,并按照实验要求制备样品。
样品的形状、尺寸和质量应符合实验要求。
2. 样品称量:使用精确的电子天平称量样品的质量,并记录下来。
确保称量的准确性。
3. 样品装载:将称量好的样品放置在热重仪器的样品盘中,并固定好。
4. 实验条件设置:根据实验要求,设置实验的温度范围和升温速率。
确保实验条件的稳定性和准确性。
5. 实验开始:启动热重仪器,并开始加热样品。
同时,称量仪器会实时记录样品的质量变化。
6. 数据记录:在实验过程中,实时记录样品的质量随温度变化的数据。
数据可以通过计算机软件进行保存和分析。
7. 实验结束:当样品的质量变化趋于稳定时,实验结束。
关闭热重仪器,并记录实验结果。
实验结果分析:通过实验得到的数据,可以进行以下分析:1. 质量变化曲线:根据实验记录的数据,绘制质量随温度变化的曲线。
观察曲线的形状和趋势,可以初步判断样品的热分解特性。
2. 质量损失:通过计算质量变化的百分比,可以得到样品在不同温度下的质量损失情况。
根据质量损失的程度,可以评估样品的热稳定性。
3. 热解特性:根据质量变化曲线的特点,可以分析样品的热解特性。
例如,观察是否存在质量急剧下降的阶段,可以判断样品是否发生了热解反应。
4. 热解动力学参数:通过对质量变化曲线的进一步分析,可以得到样品的热解动力学参数,如热解速率常数、活化能等。
热重分析实验报告

热重分析实验报告
热重分析是一种通过对样品在加热过程中质量的变化进行监测和分析的方法。
在本次实验中,我们使用了热重分析仪器对不同样品进行了研究和分析,以探究其热稳定性和热分解特性。
首先,我们准备了三种不同的样品,分别是聚合物材料、无机盐和有机化合物。
这些样品代表了不同类型的化合物,在热重分析中具有一定的代表性。
我们将这些样品放入热重分析仪器中,并在一定的温度范围内进行加热,同时监测样品的质量变化。
在实验过程中,我们发现不同样品在加热过程中表现出了不同的热分解特性。
聚合物材料在一定温度范围内出现了明显的质量损失,这表明其在这一温度范围内发生了热分解反应。
而无机盐和有机化合物在加热过程中表现出了不同的质量变化规律,这提示了它们的热稳定性和热分解特性与聚合物材料存在差异。
通过对实验数据的分析,我们得出了一些初步的结论。
首先,不同类型的样品
在热重分析中表现出了不同的热分解特性,这与它们的化学结构和性质密切相关。
其次,热重分析可以为我们提供样品的热稳定性和热分解特性等重要信息,这对于材料的研究和应用具有重要意义。
总的来说,本次实验通过热重分析方法对不同样品的热稳定性和热分解特性进
行了研究和分析,为我们深入了解样品的性质和特性提供了重要的参考。
通过这些实验数据,我们可以更好地指导材料的合成和应用,为相关领域的研究工作提供有力支持。
希望通过这次实验,能够对热重分析方法有一个更深入的了解,为今后的科研工作提供更多的帮助和支持。
热重的实验报告

热重的实验报告热重的实验报告热重分析是一种常用的实验方法,用于研究物质在不同温度下的热稳定性、热分解性以及吸附性能等。
通过测量样品在升温过程中的质量变化,可以获得一系列有关物质热性质的数据。
本实验旨在通过热重实验,探究某种材料的热稳定性。
实验装置主要由热重天平、热重仪和计算机组成。
首先,我们将待测样品精确称取后放置在热重天平的样品盘中。
然后,将样品盘放入热重仪中,并设置升温速率和测试温度范围。
实验过程中,计算机会自动记录样品质量的变化,并绘制出热重曲线。
在实验开始前,我们先对热重天平进行校准,以确保实验结果的准确性。
校准过程中,我们使用已知质量的标准物质进行测试,并与已知数据进行比对。
校准完成后,我们开始进行样品的热重实验。
实验过程中,我们选择了不同升温速率和不同测试温度范围,以获得更全面的数据。
通过观察热重曲线,我们可以了解样品在不同温度下的质量变化情况。
一般来说,样品在升温过程中会出现质量减少的情况,这是因为样品发生了热分解或者挥发等反应。
而质量减少的速度和程度则取决于样品的热稳定性。
在实验中,我们发现样品在较低温度下质量基本保持稳定,但当温度超过一定阈值时,样品的质量开始急剧下降。
这表明样品在高温下发生了热分解反应,导致质量的减少。
通过进一步分析热重曲线,我们可以确定样品的热分解温度,即样品开始分解的温度。
此外,我们还可以通过热重实验研究样品的吸附性能。
在实验中,我们向样品中加入一定量的吸附剂,然后进行热重测试。
通过观察热重曲线,我们可以了解样品对吸附剂的吸附情况。
一般来说,样品对吸附剂的吸附量会随着温度的升高而减少,直至完全脱附。
这可以帮助我们评估样品的吸附性能和热稳定性。
总结一下,热重实验是一种重要的热分析方法,可以用于研究物质的热稳定性、热分解性和吸附性能等。
通过测量样品在不同温度下的质量变化,我们可以获得一系列有关物质热性质的数据。
这些数据对于材料研究、质量控制和工艺改进等方面具有重要意义。
热重分析 实验报告

热重分析实验报告热重分析实验报告引言:热重分析(Thermogravimetric Analysis,简称TGA)是一种常用的热分析技术,通过测量样品在升温过程中的质量变化,可以分析样品的热稳定性、热分解过程以及含水量等信息。
本实验旨在通过TGA技术对某种材料的热分解特性进行研究,从而为材料的应用提供参考。
实验方法:1. 样品制备:将待测试的材料样品细细磨碎,并通过筛网筛选,以获得均匀颗粒大小的样品。
2. 仪器准备:将样品放置在热重分析仪的样品盘中,并确保样品盘平整。
3. 实验条件设定:根据样品的特性和预期结果,设置合适的升温速率和温度范围。
一般来说,较快的升温速率可以更好地展现样品的热分解特性,但过快的升温速率可能导致数据失真。
4. 实验操作:启动热重分析仪,开始实验。
在实验过程中,记录样品质量随温度变化的曲线,并观察样品的颜色、形态等变化情况。
5. 数据分析:根据实验结果,分析样品的热分解特性,包括起始分解温度、峰值温度、分解过程等。
实验结果与讨论:通过对某种材料的热重分析实验,我们得到了如下结果:在升温过程中,样品的质量随温度的升高而逐渐减少。
在温度范围X到Y之间,样品质量变化较为剧烈,表明该温度范围内发生了较为显著的热分解反应。
进一步观察发现,在温度T处,样品的质量变化达到峰值,表明该温度是样品热分解反应的峰值温度。
此后,样品质量的减少速率逐渐减缓,直至温度达到Z时,样品质量变化趋于平缓,热分解反应基本结束。
根据实验结果,我们可以推断出该材料在温度范围X到Y之间发生了热分解反应,且在温度T处达到峰值。
进一步分析样品的颜色、形态等变化情况,可以推测该材料的热分解反应可能是由于化学反应引起的。
结论:通过热重分析实验,我们成功地研究了某种材料的热分解特性。
实验结果表明该材料在温度范围X到Y之间发生了热分解反应,且在温度T处达到峰值。
这些结果对于该材料的应用具有重要意义,可以为材料的加工、储存和安全性评估提供参考。
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热分析实验报告
一、实验目的
了解热分析测试的原理,掌握一些相关的热分析信息。
能看懂热分析的基本信息图,会解一些基本的热分析图。
二、实验原理
1、热重分析仪的工作原理
热重分析仪主要由天平、炉子、程序控温系统、记录系统等几个部分构成。
最常用的测量的原理有两种,即变位法和零位法。
所谓变位法,是根据天平梁倾斜度与质量变化成比例的关系,用差动变压器等检知倾斜度,并自动记录。
零位法是采用差动变压器法、光学法测定天平梁的倾斜度,然后去调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流,使线圈转动恢复天平梁的倾斜,即所谓零位法。
由于线圈转动所施加的力与质量变化成比例,这个力又与线圈中的电流成比例,因此只需测量并记录电流的变化,便可得到质量变化的曲线。
2、影响热重分析的因素
(1)试样量和试样皿
热重法测定,试样量要少,一般2~5mg。
一方面是因为仪器天平灵敏度很高(可达0.1μg),另一方面如果试样量多,传质阻力越大,试样内部温度梯度大,甚至试样产生热效应会使试样温度偏离线性程序升温,使TG曲线发生变化,粒度也是越细越好,尽可能将试样铺平,如粒度大,会使分解反应移向高温。
试样皿的材质,要求耐高温,对试样、中间产物、最终产物和气氛都是惰性的,即不能有反应活性和催化活性。
通常用的试样皿有铂金的、陶瓷、石英、玻璃、铝等。
特别要注意,不同的样品要采用不同材质的试样皿,否则会损坏试样皿,如:碳酸钠会在高温时与石英、陶瓷中的SiO2反应生成硅酸钠,所以象碳酸钠一类碱性样品,测试时不要用铝、石英、玻璃、陶瓷试样皿。
铂金试样皿,对有加氢或脱氢的有机物有活性,也不适合作含磷、硫和卤素的聚合物样品,因此要加以选择。
(2)升温速率
升温速度越快,温度滞后越严重,如聚苯乙烯在N2中分解,当分解程度都取失重10%时,用1℃/min测定为357℃,用5℃/min测定为394℃相差37℃。
升温速度快,使曲线的分辨力下降,会丢失某些中间产物的信息,如对含水化合物慢升温可以检出分步失水的一些中间物。
(3)气氛的影响
热天平周围气氛的改变对TG曲线影响显著,CaCO
3在真空、空气和CO
2
三种
气氛中的TG曲线,其分解温度相差近600℃,原因在于CO
2是CaCO
3
分解产物,
气氛中存在CO
2会抑制CaCO
3
的分解,使分解温度提高。
聚丙烯在空气中,150~180℃下会有明显增重,这是聚丙烯氧化的结果,在N2中就没有增重。
气流速度一般为40ml/min,流速大对传热和溢出气体扩散有利。
(4)挥发物的冷凝
分解产物从样品中挥发出来,往往会在低温处再冷凝,如果冷凝在吊丝式试样皿上会造成测得失重结果偏低,而当温度进一步升高,冷凝物再次挥发会产生假失重,使TG曲线变形。
解决的办法,一般采用加大气体的流速,使挥发物立即离开试样皿。
(5)浮力
浮力变化是由于升温使样品周围的气体热膨胀从而相对密度下降,浮力减小,使样品表观增重。
如:300℃时的浮力可降低到常温时浮力的一半,900℃时可降低到约1/4。
实用校正方法是做空白试验,(空载热重实验),消除表观增重。
三、实验结果与分析
1、操作过程:
(1)去皮在Q50上进行操作,按Tare去皮。
(2)样品放入加入样品(最小量为0.1mg)。
按Sample键将样品放入。
(3)程序设计Summary界面:test—试验Sample name—样品名Pan Type —Platinum Data Film Name—存储名
Procedure界面:test—试验Mothod—测试方法
Mothod设置:点击Editor出现编辑界面Ramp—升温方式,比如10℃/min to 300℃。
Note界面一般不用更改,若想加入注释,在该页面进行。
(4)实验结束
待炉子冷却,点击Sample键取出样品盘,点击Furance关闭炉子。
如想快速冷却,也可在200℃以下,打开炉子,取出样品,待炉子
冷却到室温,再将炉子关闭。
(5)清洗样品盘
用酒精灯进行燃烧清洗,也可以用其他方法,但所用方法不能损坏样品盘。
(6)工具归位
把实验中所用工具,放回盒子中原来的位置,以备下次实验使用。
仪器校准:
Plaform (平台校准):用于查看样品盘是否能够准确放入炉子中,一般不用进行校准。
2、注意事项
实验完成后,炉温在200℃以下,才允许打开炉子。
3. 热分析谱图的实验解析
测试的热分析结果如下图所示:
Temperature (o
C )
W e i g h t (%)
D e r i v .W e i g h t (%/o
C )
由上图看以看出正丁胺型芴基苯并噁嗪的热失重分别为T 5 (o C )330 T 10 (o C )347 800 o C 的残碳为30.43%。
从热失重速率曲线可以看出,正丁胺型芴基苯并噁嗪的热分解过程只有一个阶段。
由上面的结果可知苯并噁嗪树脂的热稳定性比较好。