Термический анализ

совокупность методов определения температур, при которых происходят процессы, сопровождающиеся либо выделением тепла (например, Кристаллизация из жидкости), либо его поглощением (например, Плавление, Термическая диссоциация).

Визуальный метод Т. а. состоит в наблюдении и измерении температуры первого появления (исчезновения) неоднородности (например, выпадения кристаллов, исчезновения мути в системе двух несмешивающихся жидкостей) в изучаемой среде при её охлаждении (или нагревании). Он применим только к прозрачным легкоплавким объектам. Гораздо более общим является метод построения кривых «время — температура». Нагревая (охлаждая) изучаемый объект, измеряют через небольшие промежутки времени его температуру; результаты измерений изображают графически, откладывая время по оси абсцисс, а температуру — по оси ординат. При отсутствии превращений кривая нагревания (охлаждения) идёт плавно; превращения отражаются появлением на кривой изломов или горизонтальных участков («остановок»). Наиболее точен дифференциальный метод Т. а., по которому нагревание (охлаждение) исследуемого объекта ведут вместе и в одних и тех же условиях с веществом-эталоном, которое в условиях опыта не имеет превращений. В этом случае на одном и том же графике записывают и кривую «время — температура», и кривую «время — разность температур» объекта и эталона. Эта разность появляется при любом превращении исследуемого объекта, протекающем с поглощением (выделением) тепла. О характере превращений судят по виду простой кривой нагревания (охлаждения), а по дифференциальной кривой точно определяют температуру превращения. Для записи кривых нагревания и охлаждения используют самопишущие приборы (пирометр Н. С. Курнакова), электронные (автоматические) потенциометры, оптические пирометры.

С помощью Т. а. решается задача получения количественных характеристик (например, фазовый состав, теплота реакций) при нагревании (охлаждении) исследуемых объектов. Т. а. широко применяется при изучении сплавов (См. Сплавы) металлов и др. сплавов, а также минералов и др. геологических пород (см. Термический анализ минералов).

Лит.: Цуринов Г. Г., Пирометр Н. С. Курнакова, М., 1953; Берг Л. Г., Введение в термографию, М,, 1961; Труды 1 совещания по термографии, М.— Л., 1955; Труды П совещания по термографии, Казань, 1961; Труды III совещания по термографии, Рига, 1962.

С. А. Погодин.

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ - метод исследования физико-химических и химических процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Позволяет определять температуры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т. д.

Thermal analysis — Термический анализ.

Метод определения превращений в металле в зависимости от температуры. Метод обычно используется для определения некоторых критических температур, необходимых для построения фазовых равновесных диаграмм.

thermal analysis

thermal analysis

,

метод исследования физ.-хим. и хим. процессов, основанный на регистрации тепловых эффектов, сопровождающих превращения в-в в условиях программирования т-ры. Поскольку изменение энтальпии DHпроисходит в результате большинства физ.-хим. процессов и хим. р-ций, теоретически метод применим к очень большому числу систем. Установка для Т. а. включает печь, держатели для образцов, термопары (с самописцами), измеряющими т-ру печи и образцов. Для записи кривых в координатах т-ра-время используют фоторегистрирующие пирометры и автоматич. потенциометры.

Кривая ДТА сверхпроводника НоВа ₂ Сu₃ О _6,85. Числа обозначают т'-ру печи ( °С), скорость нагревания 10 °С/мин.

В Т. а. можно фиксировать т. наз. кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т. е. изменение т-ры последнего во времени. В случае к.-л. фазового превращения в в-ве (или смеси в-в) на кривой появляются площадка или изломы. Большей чувствительностью обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА), в к-ром регистрируют во времени изменение разности т-р DT между исследуемым образцом и образцом сравнения (чаще всего Аl₂ О ₃), не претерпевающим в данном интервале т-р никаких превращений. Минимумы на кривой ДТА (см., напр., рис.) соответствуют эндотермич. процессам, а максимумы - экзотермическим. Эффекты, регистрируемые в ДТА, м. б. обусловлены плавлением, изменением кристаллич. структуры, разрушением кристаллич. решетки, испарением, кипением, возгонкой, а также хим. процессами (диссоциация, разложение, дегидратация, окисление-восстановление и др.). Большинство превращений сопровождается эндотермич. эффектами; экзотермичны лишь нек-рые процессы окисления-восстановления и структурного превращения. На вид кривых ДТА, как и на вид кривых в термогравиметрии, оказывают влияние мн. факторы, поэтому воспроизводимость метода, как правило, плохая.

Обычно данные ДТА используют в сочетании с результатами термогравиметрич., масс-спектрометрич. и дилато-метрич. исследований (см. Дериватография). Это позволяет, напр., делать выводы об обратимости фазовых превращений, изучать явления переохлаждения, образование мета-стабильных фаз (в т. ч. короткоживущих). Мат. соотношения между площадью пика на кривой ДТА и параметрами прибора и образца позволяют определять теплоту превращения, энергию активации фазового перехода, нек-рые кинетич. константы, проводить полуколичеств. анализ смесей (если известны DH соответствующих р-ций). С помощью ДТА изучают разложение карбоксилатов металлов, разл. металлоорг. соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. Этим методом определили температурную область конверсии СО в СО ₂ (при дожигании автомобильных выхлопных газов, выбросов из труб ТЭЦ и т. д.). ДТА применяют для построения фазовых диаграмм состояния систем с разл. числом компонентов (физ.-хим. анализ), для качеств. оценки образцов, напр. при сравнении разных партий сырья.

ДТА предложил В. Робертс-Остен в 1891.

Лит.: Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я., Основы физико-химического анализа, М., 1976; Paulik J., Paulik F., Thermal analysis, Amst, 1981 (Compehensive analytical chemistry, v. 12). И. С. Шаплыгин.

терми́ческий ана́лиз

метод исследования физико-химических и химических процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Позволяет определять температуры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т. д.

* * *

ТЕРМИ́ЧЕСКИЙ АНА́ЛИЗ, метод исследования физико-химических и химических процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Позволяет определять температуры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т. д.

минералов и горн. пород (a.thermoanalysis; н.thermische Analyse; ф.analyse thermique; и.analisis termico, analisis calorifico, analisis calorico) - метод исследования физ.-хим. и хим. превращений, происходящих в минералах и г. п. в условиях заданного изменения темп-ры. ТА позволяет идентифицировать отд. минералы и определять их количеств. содержание в смеси, исследовать механизм и скорость протекающих в веществе изменений: фазовые переходы или хим. реакции дегидратации, диссоциации, окисления, восстановления. С помощью ТА регистрируется наличие процесса, его тепловой (эндо- или экзотермич.) характер и температурный интервал, в к-ром он протекает. С помощью ТА решается широкий круг геол., минералогич., технол. задач. Наиболее эффективно использование ТА для изучения минералов, испытывающих фазовые превращения при нагревании и содержащих H₂O, CO₂ и др. летучие компоненты либо участвующих в окислительно-восстановит. реакциях (оксиды, гидроксйды, сульфиды, карбонаты, галогениды, природные углеродистые вещества, метамиктные минералы и др.). ТА объединяет ряд экспериментальных методов: метод температурных кривых нагревания или охлаждения (ТА в первонач. понимании), производный ТА (ПТА), дифференциальный ТА (ДТА). Наиболее распространён и точен ДТА, при к-ром изменяется темп-ра среды по заданной программе в контролируемой атмосфере и регистрируется разность темп-р между исследуемым минералом и веществом сравнения как функция времени (скорость нагревания) или темп-ры. Результаты измерения изображают кривой ДТА, откладывая по оси ординат разность темп-р, по оси абсцисс - время или темп-ру. Метод ДТА часто объединяют с термогравиметрией, дифференциальной термогравиметрией, термодилатометрией, термохроматографией и пр. (т.н. комплексный Т. а.).Литература: Термический анализ минералов и горных пород, Л., 1974.А. М. Урманова.

метод исследования физ., физ.-хим. и хим. процессов, происходящих в в-ве при повышении или понижении темп-ры (напр., плавление, замерзание, фазовые переходы, хим. превращения). Совр. установки для Т. а. предусматривают запись отклонения темп-ры в-ва от величины, задаваемой программой (термография. дифференц. термич. анализ) в сочетании с записью изменения массы в-ва (термогравиметрия).

thermal analysis

analisi termica

метод исследования физ.-хим. и хим. процессов, происходящих в в-ве в условиях программированного изменения темп-ры. Позволяет определять темп-ры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т. д.