热分析技术的表征应用

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热分析技术在胶合板_木材阻燃性能评价中的应用

热分析技术在胶合板_木材阻燃性能评价中的应用

热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一种技术。

该技术主要用于研究物质的物理变化(晶型转变、相态变化和吸附等)和化学变化(脱水、分解、氧化和还原等)。

通过对这些变化的研究可对材料做出鉴别、分析和选择。

热分析技术可以提供材料的玻璃化转变温度、熔点、氧化诱导期、热稳定性、分解温度、组分分析等性能参数,在高分子材料的研发中起着重要的作用。

运用热分析技术研究人造板是目前木质复合材料研究的一个方向,热分析方法因其简便、快捷、有效,常用于木质材料阻燃方面的研究。

1 常用热分析技术简介热分析方法的种类是多种多样的,根据国际热分析协会(ICTA)的归纳和分类,目前的热分析方法共分为9类17种,在这些热分析技术中,热重法、差热分析、差示扫描量热法和动态热机械分析应用最为广泛。

1)热重法(TG)是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。

许多物质在加热过程中常Thermal Analysis in Plywood/Wood Flame Retardant Property Evaluation热分析技术在胶合板/木材阻燃性能评价中的应用卫佩行,周定国,龙海蓉南京林业大学木材工业学院,南京 210037摘要:主要介绍了常用的几种热分析技术(热重法、差热分析、差示扫描量热法、动态热机械分析和微商热重法)、胶合板及木材的阻燃机理,以及热分析技术在胶合板及木材阻燃性能评价中的应用情况。

关键词:热重法;差热分析;差示扫描量热法;动态热机械分析;微商热重法;阻燃性能;评价中图分类号:TS61 文献标志码:B 文章编号:1673-5064(2012)01-0017-05Wei Peixing, Zhou Dingguo, Long HairongCollege of Wood Science and T echnology, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, ChinaAbstract: This paper introduced thermal analysis (thermogravimetry, differential thermal analysis, differential scanning calorimetric, dynamic mechanical analysis and derivative thermogravimetric analysis), and fl ame retardant mechanism of plywood and wood. The application of thermal analysis in the evaluation of plywood/wood fl ame retardant property was then discussed.Key words: thermogravimetry; differential thermal analysis; differential scanning calorimetric; dynamic mechanical analysis; derivative thermogravimetric analysis; fl ame retardant property; evaluation资助项目:江苏高校优势学科建设工程资助项目(164020639)伴有质量变化,这种变化过程有助于研究晶体性质的变化,如溶化、蒸发、升华和吸附等物理现象;也有助于研究物质的脱水、分解、氧化、还原等化学变化。

材料分析技术在材料科学中的应用

材料分析技术在材料科学中的应用

材料分析技术在材料科学中的应用材料科学是一门研究物质结构、性质与功能之间关系的交叉学科。

而材料分析技术则是材料科学中不可或缺的一个分支。

材料分析技术可以帮助科学家们在研究材料时,获得更精确的结构信息、性质数据和细节特征等重要信息。

本文将详细探讨材料分析技术在材料科学中的应用。

一、X射线衍射技术X射线衍射是材料分析中最为常用的技术之一。

通过衍射仪器的测量,可以得到材料的晶体结构信息。

这项技术的应用非常广泛,尤其是在材料合成和加工方面,X射线衍射技术能够帮助研究人员对材料进行晶体学分析,了解材料的晶体结构、缺陷结构、杂质情况等。

同时,X射线衍射还可以用于材料的表面分析以及纳米晶体的分析。

二、扫描电子显微镜技术扫描电子显微镜技术是一种非常强大的材料表征技术。

它可以用于对材料表面、界面、纳米结构等微观结构的探测和表征。

同时,扫描电镜还具有非常高的空间分辨率,在理解材料微观结构、了解它们的形态和大小方面非常有用。

扫描电子显微镜在材料科学研究中还有其他应用,例如对元素分布的分析等等。

三、质谱分析技术质谱分析是一项非常有效的材料表征技术,可用于分子结构的确定、材料的组成分析和元素的定量分析。

质谱分析在研究材料的组成时非常有用,因为它可以精确地分析出材料中所含有的元素和其比例。

同时,质谱分析技术还可以用于分析金属材料中的金属离子,以了解它们的组成和特性。

四、拉曼光谱技术拉曼光谱是一种非常有效的材料表征技术,可以用于分析材料的结构和化学键。

使用拉曼光谱技术时,可以将光分离出来并将其分析,以了解分子中化学实体的运动和振动特性。

拉曼光谱技术在研究材料的化学键和结构中非常有用,因为其可以查看这些特性的而不会破坏材料本身。

五、热分析技术热分析技术是一种对材料热性能进行表征的方法,可以帮助研究人员了解材料的热学性质和热稳定性。

常见的热分析技术包括差示扫描量热法、热重分析、热解析等。

通过热分析,可以获得有关材料的热重曲线、相转变的温度、热膨胀性、热稳定性等数据,这些数据对于材料合成及工程应用中的材料设计和优化非常有意义。

热分析技术在橡胶行业的应用

热分析技术在橡胶行业的应用

-42.86 癈 0.027 Jg^-1K^-1 -60.07 癈 0.098 Jg^-1K^-1
NR
SBR Glass Transition Midpoint ASTM,IEC Delta cp ASTM,IEC Glass Transition Midpoint ASTM,IEC Delta cp ASTM,IEC
DMA 可以为我们提供材料的宏观粘弹行为和微观性能。这可以用下面的不同硫化度的 SBR 来 进行说明。在玻璃化转变过程中,贮存模量 G’ 下降约 3 个数量级,而损耗模量 G’’则呈现出一个 峰。随着硫化度的增加,玻璃化转变移向较高的温度。在材料处于橡胶态时,G’ 依赖于硫化度的大 小。由于粘性流动,随着温度的升高,硫化度比较小的 SBR1 的贮存模量 G’减小。在交联密度比较 高时,G’ 随着温度线性增大。由此,我们就可以根据材料在橡胶态时的模量来确定它的交联密度, 其交联密度 k 可以根据等式 k=G/(2RT ρ )进行估算。经计算得到, SBR3 的交联密度为 1.07 × 104
10^5
10^4 -40 -20 0 20 40 60 80 癈
4
利 用 真 空 条 件 下 的 TGA 测 试 来 进 行 峰 的 分 离
有时候,增塑剂的蒸发与聚合物的分解会彼此重叠。在这种情况下,在较低的压力(真空)下 进行 TGA 测试,往往可以使两个过程得到较好的分离,这当然就相应的增加了结果分析的准确性。 在下面的例子中, NR/SBR 弹性体在常压下进行测试,挥发组分的含量经测定约为 6.3%。在压 力为 10mbar 时,我们重复这个实验,可以测得挥发组分的含量约为 9.2%,这个值与组分中油的 9.1 %的实际含量比较吻合。
Heat Capacity Measured by TMDSC

金属材料的表征方法

金属材料的表征方法

金属材料的表征方法
金属材料的表征方法是指通过一系列实验和测试手段来对金属材料的性能和特
征进行评估和描述的方法。

以下将介绍几种常用的金属材料表征方法。

1. 金相显微镜分析:金相显微镜分析是通过显微镜观察金属材料的显微结构来
评估其组织和晶粒结构的方法。

通过金相显微镜可以观察到晶粒形状、尺寸、分布以及可能存在的缺陷、差异相等信息,从而判断材料的组织性能。

2. 表面形貌分析:金属材料的功能常常与其表面形貌密切相关。

通过扫描电子
显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等技术,可以观察金属材料的表面形貌
特征,如粗糙度、颗粒分布、表面缺陷等,用于研究材料的摩擦、磨损性能、润湿性等方面。

3. 机械性能测试:金属材料的力学性能对其应用起着重要的作用。

通过拉伸试验、硬度测试、冲击试验等方法,可以评估金属材料的强度、韧性、硬度等机械性能,进而确定其适用范围和使用条件。

4. 化学成分分析:金属材料的化学成分对其性能和用途有着决定性影响。

常用
的化学成分分析方法包括光谱分析(如光电子能谱分析和X射线荧光光谱分析)、质谱分析、电化学分析等。

5. 热分析:热分析是一种通过对金属材料在高温或恒定温度条件下的热行为进
行分析的方法,主要包括差热分析、热重分析等。

通过热分析可以获得金属材料的热膨胀系数、热稳定性、相变温度等信息。

综上所述,金属材料的表征方法有很多种。

通过这些方法,我们可以评估金属
材料的组织结构、表面形貌、机械性能、化学成分和热行为等方面的特征,帮助我们更好地理解和应用金属材料。

高分子材料表征技术与应用

高分子材料表征技术与应用

高分子材料表征技术与应用高分子材料是现代工业制造中不可或缺的一种材料,在汽车、电子、建筑、医疗等领域中都有广泛应用。

而为了更好地利用这种材料,了解它的特性以及优化其性能,高分子材料的表征技术显得十分重要。

本文将从高分子材料的表征技术、应用以及未来发展等方面探讨其重要性。

一、高分子材料表征技术1. 热分析技术热分析技术是表征高分子材料的一种重要手段。

它可以通过测量样品在一定条件下的热重量变化或热量变化,来了解高分子材料的热稳定性、热动力学行为、结构变化等信息。

常见的热分析技术包括热重分析、热差示扫描量热法等。

2. 光谱技术光谱技术也是高分子材料表征的重要手段之一。

其基本原理是将高分子材料样品受到不同波长或频率的光线照射后,从样品中得到不同的光谱信号,并且通过分析这些信号来获得高分子材料的结构和性能信息。

常见的光谱技术包括红外光谱、紫外-可见光谱等。

3. 分子量测定技术对高分子材料而言,分子量是其性能和应用的关键参数之一。

因此,对高分子材料的分子量进行测定也是一种重要的表征方法。

常见的高分子材料分子量测定技术包括凝胶渗透色谱、粘度测定法等。

二、高分子材料的应用1. 汽车领域高分子材料在汽车领域中的应用较为广泛。

例如,车身和内饰件的制造中,高分子材料具有质量轻、强度高、制造效率高等优点,可以有效提升汽车整体性能。

同时,高分子材料还可用于汽车电池系统和轮胎制造等方面。

2. 医疗领域高分子材料在医疗领域中的应用也非常广泛。

例如,口腔种植、人工关节和医学绷带等产品中均采用高分子材料制造,它们具有易加工、卫生、耐腐蚀等优点。

3. 电子领域在电子产品中,高分子材料的应用也越来越普遍。

例如,高性能聚合物可以用于制造手机、电视、平板电脑等电子产品中的大量部件,具有绝缘性好、机械性能高等特点。

三、未来发展多年来,高分子材料表征技术在时空分辨、同步辐射、扫描探针技术等方面取得了许多初步成果。

在未来,高分子材料表征技术将更多地关注功能性材料的表征和应用,如纳米粒子、液晶材料、高附加值功能性高分子等。

热分析技术在材料性质研究中的应用

热分析技术在材料性质研究中的应用

热分析技术在材料性质研究中的应用材料科学领域一直是一个非常重要的研究方向,它关乎到人类社会的各个方面。

随着科技的不断进步,热分析技术成为了材料性质研究中必不可少的重要手段之一。

本文将介绍热分析技术的基本原理、分类以及它们在材料性质研究中的应用。

1. 热分析技术的基本原理热分析技术主要通过对材料在不同温度下的物理、化学变化过程进行监测和分析,来了解材料的性质及其变化规律。

一般来说,热分析技术分为热重分析、差热分析、热量分析和热力学分析四种类型。

热重分析主要测量材料在一定温度和气氛下的体重变化,通过测量样品质量的变化,可以推断其热稳定性、热分解性等性质。

差热分析主要测量材料在升温或降温过程中与对照体的热量差值,从而得到材料的各项热力学数据和变化规律。

热量分析主要测量材料在物理、化学变化过程中所涉及的热量变化,包括放热、吸热和焓变化等,这些数据可以表征材料的热力学性质。

热力学分析主要确定材料的热力学参数,如热容、热导率、热膨胀系数、热熔性等,它们直接反映了材料内部分子结构以及其性质变化。

这些热分析技术的测量结果可以反映材料的物理和化学变化过程,进而了解材料在不同条件下的性质变化,开发新材料和改进现有材料的性能。

2. 热分析技术在材料性质研究中的应用热分析技术的应用范围非常广泛,涉及到许多不同的材料和行业。

下面我们将介绍其在材料性质研究中的具体应用。

2.1 材料的热稳定性研究热稳定性是材料重要的热性质之一,它涉及到材料在高温下的稳定性和耐热性,是建造高温设备的基础。

热重分析和差热分析可以通过测试样品的质量变化和热量变化来推断材料的热稳定性。

在多种高温材料的研究中,热重分析和差热分析是两个最常见的研究手段。

以高温聚酰亚胺类材料为例,我们可以通过差热分析得到其玻璃化转变温度和晶体相变温度,进而得到其高温稳定性的信息。

2.2 材料的分解反应和燃烧热研究材料分解反应和燃烧热是材料的重要特性,对于建造材料性能高、可靠性好的安全设备具有非常重要的意义。

药物分析中的药物表征技术研究

药物分析中的药物表征技术研究

药物分析中的药物表征技术研究药物表征技术在药物分析领域扮演着重要的角色。

通过对药物的特性进行准确、全面地表征,可以为药物的研发、生产和质量控制提供有力的支持。

本文将介绍一些常用的药物表征技术,并讨论其在药物分析中的应用和发展。

一、药物的物理性质表征技术1. 粒度分析技术粒度是一个影响药物溶解速度和生物利用率的重要参数。

粒度分析技术可以通过测量药物颗粒的尺寸和大小分布来评估药物的物理性质。

常用的粒度分析技术包括激光粒度分析仪、电阻计算法和显微镜观察等。

2. 晶体学技术药物的晶体结构对其性质和活性有着重要的影响。

晶体学技术可以对药物晶体的晶体结构、晶体形态和晶体学性质进行研究。

例如,X射线衍射技术可以确定晶体的晶胞参数和结构,热分析技术可以测量晶体的热性质等。

3. 热分析技术热分析技术可以通过测量药物在不同温度下的热性质来评估药物的热稳定性和相变行为。

常用的热分析技术包括差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)和热膨胀法等。

二、药物的化学性质表征技术1. 光谱学技术光谱学技术可以通过测量药物在不同波长范围内吸收、发射或散射光的特性来评估药物的化学组成和分子结构。

常用的光谱学技术包括紫外-可见光谱法、红外光谱法和核磁共振光谱法等。

2. 质谱技术质谱技术可以通过对药物分子的离子化和质谱图谱解析来确定药物的分子式和分子结构。

常用的质谱技术包括质谱仪、飞行时间质谱法(TOF-MS)和质谱成像技术等。

3. 色谱技术色谱技术可以通过对药物分子在不同固定相上的分离和识别来评估药物的纯度和杂质含量。

常用的色谱技术包括气相色谱法(GC)、液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳法等。

三、药物的生物活性表征技术1. 生物学检测技术生物学检测技术可以通过使用不同类型的生物指示剂来评估药物的药效和毒性。

常用的生物学检测技术包括细胞活性测定、动物实验和生物图像学等。

2. 分子模拟技术分子模拟技术可以通过模拟药物与靶标分子之间的相互作用来评估药物的结构活性关系。

热分析方法的原理和应用

热分析方法的原理和应用
• Freeman-Carroll 方法 由一条热分析曲线(如TG)上的若干点的质量损失率
、质量损失速率、温度的倒数,求出相邻点间的差值,再 使用公式,通过作图法求得活化能E与反应级数n
• 极值法 在TG、DTG曲线上取包括峰值在内的一系列重量~温
度值,使用公式,利用作图法求得活化能E、频率因子A 与反应级数n
TG 曲线
图中所示的反应单从 TG 曲线上看,有点像一个单一步骤的过程
DTG
DTG 曲线
但从微分(DTG)曲线则明显区分出分解分为两个相邻的阶段
Sample
热重分析仪(TG)原理图
Furnace
Ba la nc e
NETZSCH 热重分析仪: TG 209 C Iris®
FT(IR23g0a癈s )cell
药物熔点的测定
药物纯度的测定
❖ 依据van’t Hoff方程 :
T = T0 - (RT02c / DHo).(1/F)
c = (T0 - Tm).DH0 / RT0
T / K为样品熔化过程中某一瞬间的温度;T0 / K为纯
化合物的熔点;Tm /K为样品的熔点; F为温度T时被测
样品熔化的摩尔分数, DH0 为熔化焓,c为样品中杂
质的分数。 ❖ 以熔化过程中样品温度T对1/F作图, 应为一直线,其截
速率常数 k 的意义
阿仑尼乌斯方程:k = A ·e -Ea/RT • A:指前因子,又称频率因子,与活化分子转化成产物分
子的速率有关。 • E方a:能活参化与能反应。,反其应大体小系反中映具了有反活应化速能率E随a 的温“度活的化变分化子程”度
。随着温度的升高,活化分子数增多,更多的分子具有了 活化能。活化能较大的反应,升高温度能够显著加快反应 速率,活化能较小的反应则反之。 • R:摩尔气体常数,R = 8.314 J·K-1·mol-1
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目录摘要 (2)关键词 (2)前言 (2)1 热分析技术综述 (2)1.1 差示扫描量热法(DSC) (3)1.2 差示热分析法(DTA) (3)1.3 热重法(TGA) (3)1.4 热机械法(DMA) (3)2热分析技术的表征应用综述 (4)2.1热分析技术在化合物表征中的应用 (4)2.2 热分析技术在食品分析研究中的应用 (4)2.2.1 食品的水含量及玻璃态转变温度Tg的测定 (4)2.2.2 蛋白质、淀粉、脂类的研究 (5)2.3 热分析技术在药品检验中的应用 (5)2.3.1 药品的纯度、熔点测定 (6)2.3.2 药品溶剂化物及水成分的确定 (6)2.3.3 药品的相容性和稳定性测定 (6)2.3.4 药物多晶型及差向异构体的分析 (7)2.3.5 制剂辅料相容性考察 (7)2.4 热分析技术在催化研究中的应用 (7)2.4.1 金属和金属氧化物催化剂中的应用 (7)2.4.1.1 催化剂失活研究 (7)2.4.1.2 非晶态合金催化剂热稳定性研究 (7)2.4.2 沸石分子筛与多孔材料研究中的应用 (8)2.4.2.1 沸石分子筛催化剂的积炭行为研究 (8)2.4.2.2 沸石分子筛吸附性能的研究 (8)2.5 热分析技术高分子材料研究中的应用 (8)2.5.1 TG在高分子材料方面的应用 (8)2.5.1.1 高分子材料的组分测定 (8)2.5.1.2 高分子材料中挥发性物质的测定 (9)2.5.1.3 高分子材料的热稳定性研究 (9)2.5.2 DTA在高分子材料方面的应用 (9)2.5.3 DSC在高分子材料方面的应用 (9)2.5.4 DMA在高分子材料方面的应用 (9)2.5.4.1 高分子共混材料相容性的表征 (9)2.5.4.2 表征高聚物材料阻尼特性 (10)3 结语 (10)参考文献: (10)热分析技术的表征应用摘要:热分析技术是研究物质在加热或冷却过程中发生某些物理变化和化学变化的技术。

本文主要介绍了热分析技术在化合物表征、食品分析、药品检验、催化剂研究及高分析材料研究中的应用,最后简述了热分析技术的发展前景。

关键词:热分析技术;DSC;DTA;TGA;DMA;化合物表征;食品分析;药品检验;催化剂;高分子材料前言热分析技术的发展历史悠久,早在古埃及时代就已有热重法的雏形,真正将物理变化与热联系起来,还是在1780年英国Higgins在实验室加热石灰过程中第一次用天平测量其重量变化开始,到1786年英国Wedgnood在研究粘土时测得了第一条热重曲线,1899年DTA问世,1915年,日本物理学家Honda发明热重分析仪TG,60年代初,自动化热天平和功率补偿式DSC(PC—DSc)成为商品,至今热分析技术已广泛应用于物理、化学、石油、化工、建材、橡胶、塑料、生化、高分子合成、食品、地球化学等领域,形成了一门独立的学科。

热分析技术是研究物质在加热或冷却过程中发生某些物理变化和化学变化的技术。

国际热分析和量热协会(ICTAC)命名委员会对“热分析”的定义为:在程控温度下,测量物质与温度关系的一类技术。

热分析技术的方法较多,常用的热分析方法有:差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)法、差示热分析(differential thermal analysis,DTA)法和热重(thermo-gravimetric analysis,TGA)法。

近年来,热分析法得到了迅猛发展,出现了多种新型测量仪器和方法,如动力机械热分析(dynamicmechanicalthermal analysis,DMTA)法、热机械分析(thermomechanical analysis,TMA)法、声纳热分析(sonometry thermal analysis)法、发散热分析(emanationtheomal analysis)法等。

联用技术的大量开发和使用更加推动了这一技术的蓬勃发展,如TG—MS,TGA—FI—IR,TG/DTA,MR—MS法等等[1]。

1 热分析技术综述常用的四种热分析技术:差示扫描量热法(DSC)、差示热分析法(DTA)、热重法(TGA)和热机械法(DMA)。

1.1 差示扫描量热法(DSC)DSC是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。

基本原理是当样品发生相变、玻璃化转变和化学反应时,会吸收和释放热量,补偿器就可以测量出如何增加或减少热流才能保持样品和参照物温度一致。

主要用于:●研究液晶;●测试样品的氧化稳定性;●判断药物的加工条件;●区分共聚物和共混物等。

1.2 差示热分析法(DTA)DTA是一种重要的热分析方法,是指在程序控温下,测量物质和参比物的温度差与温度或者时间的关系的一种测试技术。

凡是在加热(或冷却)过程中,因物理-化学变化而产生吸热或者放热效应的物质,均可以用差热分析法加以鉴定。

用途:●DTA曲线可以用作鉴别物质,但通常是用作研究新材料的相变性质、比热、热解和氧化方面的性质;●DTA被广泛用于药物的研究[2]和食品工业[3];●DTA还可以用于混凝土化学[4]矿物研究[5]和环境研究[6];●DTA曲线还可以用于确定骨头残留物的年代[7]或者研究考古中发现的材料。

1.3 热重法(TGA)TGA是在温度程序控制下,测量物质质量与温度之间关系的技术。

记录曲线称TG曲线。

热重法可以根据TG曲线在某一温度下的失重情况对矿物进行定性和定量分析。

1.4 热机械法(DMA)DMA是通过对材料样品施加一个已知振幅和频率的振动,测量施加的位移和产生的力,用以精确测定材料的粘弹性,杨氏模量(E*)或剪切模量(G*)。

DMA 主要应用于:玻璃化转变和熔化测试,二级转变的测试,频率效应,转变过程的最佳化,弹性体非线性特性的表征,疲劳试验,材料老化的表征,浸渍实验,长期蠕变预估等最佳的材料表征方案[8]。

2 热分析技术的表征应用综述2.1 热分析技术在化合物表征中的应用热分析作为一种表征化合物(配合物)的重要手段获得了非常广泛的应用.测试者通过热分析获得化合物的对热稳定性,热分解机理,分解过程的热力学数据及动力学参数等。

草酸盐、碳酸盐是作为简单化合物进行热分析的典型物质,如方正东等人对十水草酸铈Ce2(C2O4)3·10H20进行了热分解过程研究,任颜卫等人对Cr(Ⅲ),Fe(Ⅲ),Al(Ⅲ),Cu(Ⅱ)的草酸配合物进行了热分解研究,郑晓玲等人用热分析技术研究了重稀土草酸盐在氢气气氛热分解规律等等。

现在越来越多的科研工作者运用热分析技术对复杂化合物及新的配合物进行热分析表征及动力学行为研究,如马荣华等人对过氧铌杂多钨酸盐热分解行为进行了研究,薛岗林等人研究了新合成的化合物[Ce(N03)5H2O](C3H5N2)2的热分解机理[9]。

2.2 热分析技术在食品分析研究中的应用食品加工过程中,热是最普遍的加工参数,不论是食品的热杀菌、烹调、食品的各种干燥方法还是冷冻保藏都会涉及到热。

当食品与热之间相互作用时会使食品发生一系列的变化,如相变(水和冰)、蛋白质构象发生(有序到无序变化)、质量或组成变化,食品流变性质的变化等等。

大多数物质随着温度的变化,热容将变化,结构也将变化,在这些变化时将会伴随着有能量的变化,因此可以用热分析技术对其进行研究[10]。

食品的热分析主要应用于以下方面。

2.2.1 食品的水含量及玻璃态转变温度Tg的测定食品的许多性质都取决于食品与水的相互作用,因此测定其水分含量比较重要。

食品中的水用水分活度来表示时,可分为可冻结水(在o℃能结冰,也称为自由水)和非冻结水(一般在一80℃以上不能结冰,也称为结合水)。

热分析技术一般是用来测定食品体系中的自由水(即可冻结水)。

热分析技术对食品体系的玻璃态转变温度测定在研究和实践中有非常重要的作用.目前在食品方面主要是用于研究谷物和淀粉的玻璃化转变,玻璃态保藏是食品保藏最理想的条件,近年来在果蔬保藏、鱼肉制品加工保藏,以及蜂蜜制品方面的应用也越来越多。

这些方面的研究可以为生产实践提供更好的加工保藏工艺参数。

Akinori Mizuno等人[11]采用不同的升温速率对糊化后的马铃薯淀粉和小麦淀粉进行了DSC分析,结果发现,糊化后存放一段时间的淀粉的Tg值要高于未经过存放的淀粉,而且120℃下糊化的淀粉比60℃下糊化的淀粉在存放过程中Tg的增量要大。

研究表明,糊化淀粉的Tg与淀粉的回生程度具有一定的关系,回生程度越高,淀粉的Tg越高。

2.2.2 蛋白质、淀粉、脂类的研究在食品加工中蛋白质会变性,这对于食品体系的某些性质起着非常重大的作用。

由于蛋白质加热时,蛋白质内氢键断裂,从而导致蛋白质分子的展开,分子展开过程中需要吸收能量(打断的氢键需要能量),蛋白质的变性一般表现出分子结构从有序态变为无序态、从折叠态变成展开态,从天然状态变成变性状态,在这些状态的变化过程中都会伴随着能量的变化,这样可以用热分析技术进行测量。

热分析技术还可以用于研究蛋白质一蛋白质相互作用、蛋白质一水相互作用、蛋白质的热变性动力学等等。

人们在研究淀粉的糊化和老化方面研究的比较深入和广泛。

淀粉中加入水后,淀粉颗粒就会吸水肿胀,当被加热时,淀粉分子开始剧烈地振动,分子间的氢键就被打断,因此在原来的氢键位置上就吸入大量的水(称水化作用),淀粉的结晶区开始慢慢消失,当结晶区完全消失时即称为糊化,此时的温度为糊化温度。

由于淀粉糊化过程代表了淀粉分子从有序状态到无序状态的转变,同时也伴随着能量的变化,因此也可以利用热分析方法来进行测量。

天然的油和脂肪的同质多晶现象比较普普遍,故通常在样品油的熔化曲线中,由于特征比较复杂而不易来预测结果,一些较平坦的峰之间不能分离开来。

如大家常见巧克力放置一段时间之后,会发现巧克力表面起霜(白花),这并不是由于巧克力霉变,而是可可酯的晶形转变所导致的.这样,还可用热分析技术来检测食品原料是否被掺假。

2.3 热分析技术在药品检验中的应用[12]在药品的分析研究领域中,热分析法的应用日益广泛。

随着该方法的灵敏度和仪器自动化程度的不断提高,它不仅广泛应用于质量控制上,而且还在药物结构分析、药物剂型的开发和研究等方面起着重要的作用。

我国在2000年版的中国药典中收载了热分析方法(包括热重分析,差热分析法,差示扫描量热法等三种方法),并在其附录中将热分析法定义为热分析法是在程序控制温度下,精确记录待测物质理化性质与温度的关系,研究其受热过程所发生的晶型转变、熔融、升华吸附等物理变化和脱水、热分解、氧化、还原等化学变化,用以对该物质进行物理常数熔点和沸点的确定以及鉴别和纯度检验的方法。

热分析技术在药品分析研究中得到广泛的应用。

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