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实验室分析仪器--影响差示扫描量热分析结果的主要因素

2022.2.06

差示扫描量热分析操作简单,但在实际工作中往往发现同一试样在不同仪器上测量,或不同的人在同一仪器上测量,所得到的差热曲线结果有差异,峰的最高温度、形状、面积和峰值大小都会发生一定变化,主要原因是因为热量与许多因素有关,传热情况比较复杂造成的。虽然影响因素很多,但只要严格控制某种条件,仍可获得较好重现性。检测过程中主要影响因素表现在以下几个方面。

 

一、样品量

样品量大小对测量结果有影响,从试验精密度考虑, 应取较大的样品量。样品量的选择还应考虑试样反应热大小, 对反应热较大的试样, 应取较小样品量。一般根据试样情况取3mg~10mg左右较为合适。

 

二、升温速率

升温速率不仅影响峰温位置,而且影响峰面积大小,一般来说,在较快升温速率下峰面积变大,峰变尖锐,但是快升温速率使试样分解偏离平衡条件的程度也大,因而易使基线漂移,更主要的可能导致相邻两个峰重叠,分辨力下降。较慢的升温速率,基线漂移小,使体系接近平衡条件,得到宽而浅的峰,也能使相邻两峰更好地分离,因而分辨力高,但测定时间长,需要仪器的灵敏度高。一般情况下选择8度·min-1~12度·min-1为宜。


在选择升温速率时,一是要考虑相关检测材料的国家或行业标准,在没有相关标准参照下,要通过试验不同升温速率,选择在该升温速率下差示扫描量热分析曲线较好,且便于数据处理的升温速率作为基准。

 

三、气氛

一般使用惰性气体,如氮气、氩气、氦气等,就不会产生氧化反应峰,同时又可以减少试样挥发物对监测器的腐蚀。气流流速必须恒定(如10ml/min),否则会引起基线波动。

 

四、试样预处理

样品颗粒度应在100目~200目左右,颗粒小可以改善导热条件,但太细可能会破坏样品结晶度。对易分解产生气体的样品,颗粒应大一些。参比物的颗粒、装填情况及紧密程度应与试样一致,以减少基线漂移。

 

五、避免树脂产生分解

在粉末涂料差示扫描量热分析曲线图上,继软化和固化之后,接下来会开始产生分解,这时要立即停止实验,若是分解物污染DSCCEll时,请立即做妥善处理,如测定未知样品之前,建议先用TGA测样品分解温度,以免直接用DSC时在CELL内直接裂解造成炉内污染。



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