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| 影響差熱曲線特征的因素 |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時間：2013-11-28 21:36:48 瀏覽次數(shù)： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/三水）差熱分析操作簡單，但在實際工作中往往發(fā)現(xiàn)同一試樣在不同儀器上測量，或不同的人在同一儀器上測量，所得到的差熱曲線結(jié)果有差異。峰的最高溫度、形狀、面積和峰值大小都會發(fā)生一定變化。其主要原因是因為熱量與許多因素有關(guān)，傳熱情況比較復(fù)雜所造成的。熱分析測量結(jié)果也會因?qū)嶒灄l件（如升溫速率、試樣用量與粒度、裝樣容器的材質(zhì)與形狀、裝樣方式與試樣的鉛垂等）的不同而有所差異。
1、氣氛和壓力的影響
氣氛和壓力可以影響樣品化學(xué)反應(yīng)和物理變化的平衡溫度、峰形，因此必須根據(jù)樣品的性質(zhì)選擇適當?shù)臍夥蘸蛪毫?。如在空氣中測量的熱分析曲線呈現(xiàn)放熱峰，而在惰性氣體中測量，依不同的反應(yīng)可分為幾種情形：如為結(jié)晶或固化反應(yīng)，則放熱峰大小不變；如為吸熱效應(yīng)，則為分解燃燒反應(yīng)；如無峰或呈現(xiàn)非常小的放熱峰，則為金屬氧化之類的反應(yīng)。借此可觀測聚合物等熱裂解與熱氧化裂解之間的差異。
對于形成氣體產(chǎn)物的反應(yīng)，如不將氣體產(chǎn)物及時排出，或通過其他方式提高氣氛中氣體產(chǎn)物的分壓，會使反應(yīng)向高溫移動。氣氛的導(dǎo)熱性良好，有利于向體系提供更充分的熱量，提高分解反應(yīng)速率。
2、升溫速率的影響
升溫速率不僅影響峰溫的位置，而且影響峰面積的大小，一般來說，在較快的升溫速率下峰面積變大，峰變尖銳。但是快的升溫速率使試樣分解偏離平衡條件的程度也大，因而易使基線漂移。更主要的是可能導(dǎo)致相鄰兩個峰重疊，分辨力下降。較慢的升溫速率，基線漂移小，使體系接近平衡條件，得到寬而淺的峰，也能使相鄰兩峰更好地分離，因而分辨力高。對多階反應(yīng)，慢速升溫有利于階段反應(yīng)的相互分離，使DTA曲線呈分離的多重峰。
DTA曲線的峰面積隨著升溫速率的降低而略有減小，但一般相差不大。一般情況下選擇8-12℃·min-1為宜。
3、試樣用量與粒度
試樣用量大，易使相鄰兩峰重疊，降低了分辨力。一般盡可能減少用量，最多大至毫克。少量試樣有利于氣體產(chǎn)物的擴散與試樣內(nèi)溫度的均衡，減小溫度梯度。
一般來講，表面反應(yīng)或多或少受到試樣粒度的影響，這要比化學(xué)分解的影響更加明顯，而相轉(zhuǎn)變受粒度的影響較小。為了便于相互比較，應(yīng)盡量采用粒度相近的試樣。樣品的顆粒度為100-200目，顆粒小可以改善導(dǎo)熱條件，但太細可能會破壞樣品的結(jié)晶度。對易分解產(chǎn)生氣體的樣品，顆粒應(yīng)大一些。
4、樣品的前處理、狀態(tài)調(diào)節(jié)與取樣
有的試樣有明顯的吸濕特性，這會對其應(yīng)力—應(yīng)變測量值有顯著的影響，為此嚴格控制處理試樣的環(huán)境濕度是至關(guān)重要的。在實驗室可利用無機鹽的飽和水溶液，形成不同的相對濕度，測試前使試樣在特定的濕度下達到吸附平衡。
5、參比物的影響
要獲得平穩(wěn)的基線，參比物的選擇很重要。要求參比物在加熱或冷卻過程中不發(fā)生任何變化，在整個升溫過程中參比物的比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、粒度盡可能與試樣一致或相近。常用a-三氧化二鋁或煅燒過的氧化鎂或石英砂作參比物。如分析試樣為金屬，也可以用金屬鎳粉作參比物。如果試樣與參比物的熱性質(zhì)相差很遠，則可用稀釋試樣的方法解決，主要是減少反應(yīng)劇烈程度；如果試樣加熱過程中有氣體產(chǎn)生時，可以減少氣體大量出現(xiàn)，以免使試樣沖出。選擇的稀釋劑不能與試樣有任何化學(xué)反應(yīng)或催化反應(yīng)，常用的稀釋劑有SiC、鐵粉、Fe2O3、玻璃珠Al2O3等。
6、裝樣的緊密程度
試樣在坩堝中裝填的松緊程度會影響熱分解氣體產(chǎn)物向周圍介質(zhì)空間的擴散，影響試樣與氣氛的接觸。
7、紙速的影響
在相同的實驗條件下，同一試樣如走紙速度快，峰的面積大，但峰的形狀平坦，誤差小；走紙速率小，峰面積小。因此，要根據(jù)不同樣品選擇適當?shù)淖呒埶俣取?br />
不同條件的選擇都會影響差熱曲線，除上述情況外，還有許多因素，諸如樣品管的材料、大小和形狀、熱電偶的材質(zhì)以及熱電偶插在試樣和參比物中的位置等。 |
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