Ključna razlika med TGA DTA in DSC je, da TGA meri spremembo teže vzorca v temperaturnem območju, medtem ko DTA meri toplotne razlike med referenčnim vzorcem in vzorcem, ki nas zanima, v temperaturnem območju, DSC pa meri toplotni tok vzorca v temperaturnem območju.
TGA pomeni termogravimetrično analizo, medtem ko DTA pomeni diferencialno termično analizo, DSC pa diferencialno skenirajočo kalorimetrijo.
Kaj je TGA (termogravimetrična analiza)?
Izraz TGA pomeni termogravimetrično analizo. To je metoda termične analize vzorca, pri kateri se masa vzorca meri skozi čas, ko se temperatura naknadno spremeni. Merjenje mase pri tej metodi nam daje informacije o fizikalnih pojavih, vključno s faznimi prehodi, absorpcijo, adsorpcijo in desorpcijo. Zagotavlja tudi informacije o kemijskih pojavih, kot so kemisorpcija, toplotna razgradnja in reakcije trdno-plin, kot sta oksidacija in redukcija.
Instrument, ki ga lahko uporabimo za TGA, je termogravimetrični analizator. Lahko neprekinjeno meri maso, medtem ko se temperatura vzorca s časom spreminja. Pri tej metodi upoštevamo maso, temperaturo in čas kot osnovne meritve, številne dodatne mere pa izhajajo iz teh treh osnovnih meritev.
Običajno analizator TGA vsebuje natančno tehtnico s posodo za vzorec, ki se nahaja znotraj peči s programabilno kontrolno temperaturo. Na splošno se ta temperatura zvišuje s konstantno hitrostjo, da pride do toplotne reakcije. Toplotna reakcija lahko poteka v različnih atmosferah, vključno z okoliškim zrakom, vakuumom, inertnim plinom, oksidacijskimi/redukcijskimi plini, korozivnimi plini, plini za naogljičenje, hlapi tekočin ali samogenerirano atmosfero. Vključuje lahko tudi različne pritiske, kot je visok vakuum, visok tlak, konstanten tlak ali nadzorovan tlak.
Podatke, zbrane iz analizatorja, je mogoče uporabiti za izdelavo grafa mase ali odstotka začetne mase na osi y glede na temperaturo časa na osi x. Temu grafu pravimo krivulja TGA. Prvi derivat krivulje TGA je mogoče narisati z določitvijo točk okužbe, ki so uporabne za poglobljene interpretacije in diferencialno termično analizo.
Kaj je DTA (diferencialna toplotna analiza)?
Izraz DTA pomeni diferencialno termično analizo. To je termoanalitična tehnika, podobna diferencialni vrstični kalorimetriji. Pri tej metodi sta preučevani material in inertna referenca podvržena enakim toplotnim ciklom, kot so enaki programi hlajenja ali ogrevanja. Nato lahko zabeležimo temperaturno razliko med vzorcem in referenco.
Grafikat med diferenčno temperaturo in časom ali temperaturo se imenuje DTA krivulja ali termogram. Iz tega lahko zaznamo spremembe vzorca, ki so endotermne ali eksotermne glede na inertno referenco. Zato krivulja DTA zagotavlja podatke o transformacijah, ki so se zgodile, kar vključuje steklaste prehode, kristalizacijo, taljenje in sublimacijo. Območje pod vrhom DTA lahko identificiramo kot spremembo entalpije in nanjo toplotna kapaciteta vzorca v resnici ne vpliva.
Kaj je DSC (diferencialna skenirajoča kalorimetrija)
DSC ali diferencialna iskalna kalorimetrija je termoanalitična metoda, ki meri razliko v toploti, ki je potrebna za povečanje temperature vzorca in referenčne vrednosti kot funkcijo temperature. Pri tej metodi se tako vzorec kot referenca ves čas poskusa vzdržujeta pri isti temperaturi.
Običajno je temperatura, uporabljena za metodo DSC, zasnovana kot temperaturni program na tak način, da temperatura nosilca vzorca narašča linearno kot funkcija časa. Po drugi strani pa mora imeti referenčni vzorec dobro definirano toplotno kapaciteto v razponu temperatur, ki jih bomo skenirali.
Obstajajo različne vrste DSC, kot sta DSc toplotnega toka in DSC razlike moči. DSC s toplotnim povratnim tokom meri razliko v toplotnem toku med vzorcem in referenco, medtem ko DSC z diferencialno močjo meri razliko v moči, dovedeni v vzorec in referenco.
Kakšna je razlika med TGA DTA in DSC?
TGA pomeni termogravimetrično analizo, medtem ko DTA pomeni diferencialno termično analizo, DSC pa diferencialno skenirajočo kalorimetrijo. Ključna razlika med TGA DTA in DSC je v tem, da TGA meri spremembo teže vzorca v temperaturnem območju, medtem ko DTA meri razliko v toploti med referenčnim vzorcem in zanimivim vzorcem v temperaturnem območju, DSC pa meri toplotni tok vzorca v temperaturnem območju.
Spodnja infografika predstavlja razlike med TGA DTA in DSC v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – TGA proti DTA proti DSC
Ključna razlika med TGA DTA in DSC je, da TGA meri spremembo teže vzorca v temperaturnem območju, DTA pa meri razliko v toploti med referenčnim vzorcem in vzorcem, ki nas zanima, v temperaturnem območju, medtem ko DSC meri toplotni tok vzorca v temperaturnem območju.
