差熱和熱重分析(編輯修改稿)
2025-09-11 21:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效應(yīng)。 ? 同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變可分為可逆和不可逆兩種，在差熱曲線上，可逆的轉(zhuǎn)變，尤其是配位數(shù)不發(fā)生變化的可逆轉(zhuǎn)變，如 αSiO2←→β SiO2，加熱時(shí)的熱效應(yīng)是尖銳的小吸熱效應(yīng)，冷卻時(shí)的熱效應(yīng)是尖銳的放熱效應(yīng)。但有些同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變在加熱過程中表現(xiàn)為放熱效應(yīng)。 ? 當(dāng)物質(zhì)由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)時(shí)或物質(zhì)重新結(jié)晶時(shí)，要放出熱量，在熱分析曲線上表現(xiàn)為放熱效應(yīng)。 ? 任何物質(zhì)加熱到一定溫度均會熔融，熔化要吸收外部的能量，故在差熱曲線上表現(xiàn)為吸熱效應(yīng)。對晶體而言，熔化溫度也就是熔點(diǎn)。 ? 含變價(jià)元素的物相，在加熱時(shí)會發(fā)生價(jià)態(tài)升高或降低的氧化還原反應(yīng)，表現(xiàn)在差熱曲線上分別為放熱或吸熱效應(yīng)。 ? 物質(zhì)蒸發(fā)與升華時(shí)，從周圍環(huán)境吸收大量能量，因此在差熱曲線上出現(xiàn)吸熱效應(yīng)。 七、影響差熱曲線特征的因素 ? 由于熱分析實(shí)驗(yàn)多數(shù)不是在平衡態(tài)，而是在等速升（降）溫的動態(tài)條件下進(jìn)行，在爐子的介質(zhì)空間 實(shí)驗(yàn)容器 試樣之間的形成溫度梯度；通常測溫元件不與試樣直接接觸。因而即使對于同一轉(zhuǎn)變（或）反應(yīng)，熱分析測量結(jié)果也會因?qū)嶒?yàn)條件（如升溫速率、試樣用量和粒度、裝樣容器的材質(zhì)和形狀、裝樣方式和試樣的鉛垂等）的不同而有所差異。 ? 升溫速率對熱分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果有十分明顯的影響，總體來說，可概括如下： ? 提高升溫速率通常是使反應(yīng)的起始溫度、峰溫和終止溫度增高?？焖偕郎?，使得反應(yīng)尚未來得及進(jìn)行，便進(jìn)入更高的溫度，造成反應(yīng)滯后。 ? 快速升溫是將反應(yīng)推向在高溫區(qū)以更快的速度進(jìn)行，即不僅使 DTA曲線的峰溫升高，且峰幅變窄，呈尖高狀。 ? 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的趨勢，但一般來講相差不大。 ? 升溫速率還影響試樣內(nèi)部各部位的溫度分布。 ? 熱分析實(shí)驗(yàn)常需要變換氣氛，借以辨析熱分析曲線熱效應(yīng)的物理 化學(xué)歸屬。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：如像結(jié)晶或固化反應(yīng)，則放熱峰大小不變；如為吸熱效應(yīng)，則是分解燃燒反應(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)。借此可觀測有機(jī)聚合物等熱裂解與熱氧化裂解之間的差異。 壓力 八、差熱分析的主要用途 ? 在熱分析中，差熱分析是使用得較早，應(yīng)用較廣和研究較多的一種方法，其主要應(yīng)用可歸納成以下幾個(gè)方面：研究結(jié)晶轉(zhuǎn)變，二級轉(zhuǎn)變；追蹤熔融、蒸發(fā)等相變過程；用于分解、氧化還原、固相反應(yīng)等的研究。 ? ①吸附水。吸附水是表現(xiàn)為物理性的吸附在物質(zhì)表面、顆粒周圍或間隙中的 H2O分子。在加熱過程中，吸附水失去的溫度大約為 110℃ 。層狀結(jié)構(gòu)的每一小層都具有兩層膠體的性質(zhì)，以其表面吸附水分。在礦物結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)層和吸附水層相間交替排列，但是水分子的含量百分比及層間距離不定。吸水時(shí)，晶格膨脹；失水時(shí)，晶格收縮，但是晶格結(jié)構(gòu)并不破壞，加熱后溫度不太高即可失水。例如埃洛石、蒙脫石礦物。 ? ②結(jié)晶水。礦物中的結(jié)晶水是水化作用的結(jié)果，水分子在礦物晶格中占有一定的位置，有一定的百分比。含有結(jié)晶水的礦物稱為結(jié)晶水化物，水在其化學(xué)式中以整個(gè) H2O分子的形式出現(xiàn)。 ? 在結(jié)晶水化物中，結(jié)晶水的結(jié)合強(qiáng)度極不一樣。在大多數(shù)情況下，結(jié)晶水在 300℃ 放出。而且水的逸出有階段性特點(diǎn)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水化合物。開始失水溫度不高，隨著溫度升高，結(jié)晶水的失去，則發(fā)生晶格破壞或改鍵。如膽礬的如分解過程 ? ③結(jié)構(gòu)水。結(jié)構(gòu)水亦稱為化合水，是礦物中結(jié)合最牢固的水。水以 H+、 OH或離子H3O的形式存在于礦物的晶格結(jié)構(gòu)中。其含量一定，非至高溫晶格破壞后不能逸出。高溫時(shí)，結(jié)構(gòu)水逸出后，礦物晶格即行破壞，礦物碎裂成粉末狀。如滑石Mg3[Si4O10](OH)2，于 930℃ 左右失去結(jié)構(gòu)水；蛇紋石 Mg6[S
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1