什么是熱重分析儀TG或TGA，熱重分析原理的應用

熱重分析（Thermogravimetric Analysis，TG或TGA），是指在程序控制溫度下測量待測樣品的質量與溫度變化關系的一種熱分析技術，用來研究材料的熱穩定性和組份。TGA在研發和質量控制方面都是比較常用的檢測手段。熱重分析在實際的材料分析中經常與其他分析方法連用，進行綜合熱分析，全面準確分析材料。

根據國際熱分析協會（International Confederation for Thermal Analysis，縮寫ICTA）的定義，熱重分析指溫度在程序控制時，測量物質質量與溫度之間的關系的技術。這里值得一提的是，定義為質量的變化而不是重量變化是基于在磁場作用下，強磁性材料當達到居里點時，雖然無質量變化，卻有表觀失重。而熱重分析則指觀測試樣在受熱過程中實質上的質量變化。

熱重分析儀

熱重分析所用的儀器是熱天平，它的基本原理是，樣品重量變化所引起的天平位移量轉化成電磁量，這個微小的電量經過放大器放大后，送入記錄儀記錄；而電量的大小正比于樣品的重量變化量。當被測物質在加熱過程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結晶水時，被測的物質質量就會發生變化。這時熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線，就可以知道被測物質在多少度時產生變化，并且根據失重量，可以計算失去了多少物質（如CuSO4·5H2O中的結晶水）。從熱重曲線上我們就可以知道CuSO4·5H2O中的5個結晶水是分三步脫去的。TGA 可以得到樣品的熱變化所產生的熱物性方面的信息。

熱重分析通常可分為兩類：動態法和靜態法。

⒈靜態法：包括等壓質量變化測定和等溫質量變化測定。等壓質量變化測定是指在程序控制溫度下，測量物質在恒定揮發物分壓下平衡質量與溫度關系的一種方法。等溫質量變化測定是指在恒溫條件下測量物質質量與溫度關系的一種方法。這種方法準確度高，費時。

熱重分析儀結構

2、動態法：就是我們常說的熱重分析和微商熱重分析。微商熱重分析又稱導數熱重分析（Derivative Thermogravimetry，簡稱DTG），它是TG曲線對溫度（或時間）的一階導數。以物質的質量變化速率（dm/dt） 對溫度T（或時間t）作圖，即得DTG曲線。

熱重分析法可以研究晶體性質的變化，如熔化、蒸發、升華和吸附等物質的物理現象；研究物質的熱穩定性、分解過程、脫水、解離、氧化、還原、成份的定量分析、添加劑與填充劑影響、水份與揮發物、反應動力學等化學現象。

廣泛應用于塑料、橡膠、涂料、藥品、催化劑、無機材料、金屬材料與復合材料等各領域的研究開發、工藝優化與質量監控。

熱重法的重要特點是定量性強，能準確地測量物質的質量變化及變化的速率，可以說，只要物質受熱時發生重量的變化，就可以用熱重法來研究其變化過程。熱重法已在下述諸方面得到應用：

⑴無機物、有機物及聚合物的熱分解:

⑵金屬在高溫下受各種氣體的腐蝕過程；

⑶固態反應；

⑷礦物的煅燒和冶煉；

⑸液體的蒸餾和汽化；

⑹煤、石油和木材的熱解過程；

⑺含濕量、揮發物及灰分含量的測定；

⑻升華過程；

⑼脫水和吸濕；

⑽爆炸材料的研究；

⑾反應動力學的研究；

⑿發現新化合物；

⒀吸附和解吸；

⒁催化活度的測定；

⒂表面積的測定；

⒃氧化穩定性和還原穩定性的研究；

⒄反應機制的研究。

18. 還可以作為測量固體表面酸堿度的表征手段。