Termogravimetria eli termogravimetrinen analyysi ( TG ) on lämpöanalyysimenetelmä , jossa mitataan näytteen massan muutos lämpötilasta riippuen . [yksi]
Tämä analyysimenetelmä koostuu aineen testinäytteen massan tarkkailusta sen lämpötilan muuttuessa. Analyysin tulokset ovat TG-käyrät - näytteen painon (tai näytteen massan muutoksen) riippuvuus lämpötilasta tai ajasta. TG-analyysin tulosten tulkitsemiseksi TG-käyrien käsittely on välttämätöntä. Erityisesti TG-signaalin derivaatta (massanmuutosnopeus), jota edustaa DTG-käyrä, antaa sinun asettaa ajan tai lämpötilan, jossa painonmuutos tapahtuu nopeimmin.
TG-analyysiä käytetään laajasti tutkimuskäytännössä polymeerien hajoamislämpötilan , materiaalien kosteuspitoisuuden, testiaineen muodostavien orgaanisten ja epäorgaanisten komponenttien osuuden, räjähteiden hajoamispisteen ja liuenneiden aineiden kuivajäämien määrittämiseen. Menetelmä soveltuu myös korroosionopeuden määrittämiseen korkeissa lämpötiloissa.
Samanaikainen TG-DTA/DSC-analyysi mittaa samanaikaisesti lämpövuon ja näytemassan muutosta lämpötilan tai ajan funktiona, tyypillisesti käyttämällä kontrolloitua ilmakehää. Tällainen synkroninen analyysi ei ainoastaan lisää mittauskapasiteettia, vaan myös yksinkertaistaa tulosten tulkintaa, koska se kykenee erottamaan endo- ja eksotermiset prosessit, joihin ei liity massan muutosta (esimerkiksi faasisiirtymiä ), niistä, joissa massan muutos (esimerkiksi kuivuminen).
Lämpöanalysaattori koostuu erittäin tarkasta vaa'asta, jossa on upokkaat (yleensä platina), jotka on sijoitettu pienen sähköuunin kammioon. Näytteen välittömässä läheisyydessä, esimerkiksi upokkaan pohjan alla, on ohjaustermopari , joka mittaa lämpötilaa suurella tarkkuudella. Uunin kammio voidaan täyttää inertillä kaasulla hapettumisen tai muiden ei-toivottujen reaktioiden estämiseksi. Mittalaitteiden ohjaamiseen ja lukemien ottamiseen käytetään tietokonetta.
Analyysin aikana lämpötila nousee vakionopeudella ja massan muutos lämpötilan mukaan tallennetaan. Lämpötilan yläraja on rajoitettu vain laitteen ominaisuuksien mukaan, ja se voi olla 1500 °C tai enemmän. Samaan aikaan uunin hyvän lämmöneristyksen ansiosta sen ulkopinnan lämpötila on alhainen eikä aiheuta palovammoja .
TG-analyysimenetelmässä saavutetaan korkea resoluutio, koska näytteen painon ja sen lämpötilan välillä on takaisinkytkentäsilmukka. Lämpeneminen hidastuu näytteen painon muuttuessa ja siten lämpötila, jossa paino muuttuu, voidaan asettaa erittäin tarkasti. Monet nykyaikaiset lämpöanalysaattorit mahdollistavat infrapunaspektrofotometrin kytkemisen uunin ulostuloliittimeen kaasun kemiallisen koostumuksen suoraa analysointia varten.