復(fù)旦大學(xué)儀器分析與物理化學(xué)實驗課件02差熱分析（DTA）

1、差熱分析（DTA）Differential Thermal Analysis目的要求一、掌握差熱分析的基本原理及方法，了解差熱分析儀的構(gòu)造，學(xué)會操作技術(shù)；二、用差熱分析儀對CuSO45H2O進行差熱分析，并定性解釋所得的差熱譜圖；三、學(xué)會熱電偶的制作及其標(biāo)定?；驹?物質(zhì)在加熱或冷卻過程中，當(dāng)達到特定溫度時，會產(chǎn)生物理變化或化學(xué) 變化，伴隨著有吸熱和放熱現(xiàn)象，反映物系的焓發(fā)生了變化。差熱分析就是利用這一特點，通過測定樣品與參比物的溫度差對時間的函數(shù)關(guān)系，來鑒別物質(zhì)或確定組成結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)化溫度、熱效應(yīng)等物理化學(xué)性質(zhì)。在升溫過程中試樣如沒有熱效應(yīng)，則試樣與參比物之間的溫度差T為零，而試樣在某溫度下

2、有放熱（吸熱）效應(yīng)時，試樣溫度上升速度加快（減慢 ），就產(chǎn)生溫度差T。分析差熱圖譜可根據(jù)差熱峰的數(shù)目、位置、方向、高度、寬度、對稱性以及峰的面積等。差熱分析的影響因素 升溫速率的選擇：速率低時，基線漂移小，可以分辨靠得近的差熱峰。 氣氛及壓力的選擇：有些物質(zhì)在空氣中易被氧化，選擇適當(dāng)?shù)臍夥占皦毫σ彩菧y定得到好的結(jié)果的一個方面。 參比物的選擇：作為參比物的材料必須具備的條件是在測定溫度范圍內(nèi)，保持熱穩(wěn)定，一般用A12O3、MgO、（煅燒過的）SiO2及金屬鎳等。 樣品處理：樣品粒度大約200目左右，顆粒小可以改善導(dǎo)熱條件，但太細可能破壞晶格或分解。 走紙速度：走紙速度大則峰的面積大、面積誤差可小

3、些。走紙速度太小，對原來峰面積小的差熱峰不易看清楚。譜圖處理 b為峰的起點， c為峰的頂點， d為峰的終點。我們可以在溫度線上找到這三個點的相應(yīng)溫度 Tb、TC和Td。Tb大體上代表了開始起變化的溫度，因此常用 Tb表征峰的位置。對于很尖銳的峰也常用 TC表示峰的位置。在實際測定中由于種種原因，差熱線的基線往往不與時間軸平行，峰前后的基線也不在一條直線上，差熱峰也可能較平坦，此時，我們可以用作切線的方法來確定轉(zhuǎn)折點溫度。 差熱分析儀NMR樣品管實驗步驟 稱量及放樣 用天平稱 70mg樣品和50mg參比物，混合均勻后放入樣品池內(nèi)，在另一樣品池內(nèi)放入適量參比物，將兩樣品池輕輕拌實，使參比物高度與樣

4、品高度大致相同。將熱電偶直接插入樣品與參比物中，插入的位置和深度基本一致。 升溫速率8oC/min，最高溫度可設(shè)定在430 oC，記錄溫差的為筆1，其量程為2mV，記錄溫度的為筆2，其量程為20mV，打開電源，記錄溫度和溫差隨時間變化的兩條曲線，直至鎳硅電偶電壓表顯示15mV。(3) 錫凝固點的測定：玻璃樣品管里加入80g錫，并覆蓋上一層石墨粉，將熱偶一端插入玻璃樣品管中， 與記錄儀筆2連接，控制爐溫，比待測樣品熔點高出50 oC，即鎳硅電偶電壓表顯示9.6mV，停止加熱緩慢冷卻，至凝固點以下50 oC為止，記錄溫度隨時間變化的全過程，冷卻曲線的平臺部分對應(yīng)于樣品的凝固點。 (4) 水的沸點。 (5) 水的凝固點。 數(shù)據(jù)處理 繪制熱電偶工作曲線。以錫、鉛凝固點，水的沸點和冰點對應(yīng)的電壓表讀數(shù)作圖。 原始數(shù)據(jù)中選取若干數(shù)據(jù)點，作出T對T表示的差熱分析曲線。 指明樣品脫水出現(xiàn)熱效應(yīng)的次數(shù)，各峰外推起始溫度Te和峰頂溫度Tp。粗略估算各個風(fēng)的面積。問題與思考 DTA實驗中如何