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影响差热分析仪差热 分析效果的直接因素
日期：2024-08-01 07:15
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摘要：影响差热分析仪差热分析效果的直接因素
影响差热分析仪差热分析效果的直接因素
差热分析是一种重要的热分析方法。代表性仪器有差热分析仪。是指在程序温度控制下，测量物质与参比物质之间的温差与温度或时间的关系的一种检测技术。一般差热分析仪由加热系统、温控系统、信号放大系统、差热系统、记录系统组成。部分型号的产品还包括气氛控制系统和压力控制系统。
差热分析仪操作简单，但在实际工作中，经常会发现同一个样品在不同仪器上测量，或者不同人在同一仪器上测量，得到的差热曲线结果不同。峰的* 高温度、形状、面积和峰大小都会有一定程度的变化。主要原因是热量与多种因素有关，传热较为复杂。一般来说，一个是仪器，一个是样品。虽然影响因素很多，但只要严格控制一定的条件，仍然可以获得较好的重现性。
一、升温速率的影响及选择
升温速率不仅影响峰温的位置，还影响峰面积的大小。一般来说，加热速度越快，峰面积越大，峰越尖。但是，快速的升温速度使样品的分解在很大程度上偏离了平衡条件，容易造成基线漂移。更重要的是，两个相邻的峰可能重叠，分辨率会降低。较慢的加热速率和较低的基线漂移使系统接**衡条件并获得宽而浅的峰。它还可以更好地分离两个相邻峰，从而实现高分辨率。但测量时间长，仪器灵敏度高。一般选择8度·min-1～12度·min-1为宜。
2. 气氛和压力的选择
大气和压力会影响样品的化学反应和物理变化的平衡温度和峰形。因此，必须根据样品的性质选择合适的气氛和压力。有些样品容易氧化，可引入N2、Ne等惰性气体。
3. 参考资料的选择
为了获得稳定的基线，参考物质的选择非常重要。要求参比物质在加热或冷却过程中不发生任何变化，并且在整个加热过程中参比物质的比热、热导率和粒径尽可能与样品一致或相似。
α-氧化铝 (Al2O3) 或煅烧氧化镁 (MgO) 或石英砂通常用作参考材料。如果分析样品是金属，也可以用金属镍粉作为标准物质。如果样品和参比物质的热性质差别很大，可以通过稀释样品来解决，主要是降低反应的严重程度；如果样品在加热过程中产生气体，可以减少大量气体，防止样品冲出。所选稀释剂不能与样品发生任何化学反应或催化反应。常见的稀释剂有碳化硅、铁粉、Fe2O3、玻璃珠Al2O等。
4. 样品的预处理和用量
样品量大，容易使相邻的两个峰重叠，降低分辨率。一般尽量减少用量，*多为毫克。样品粒度约100目～200目。小颗粒可以提高热导率，但太细可能会破坏样品的结晶度。对于容易分解产生气体的样品，颗粒要大一些。对照品的颗粒、堆积和密封性应与样品一致，以减少基线漂移。
5、走纸速度的选择
在相同的实验条件下，相同的样品，如进纸速度快，峰面积大，但峰形平坦，误差小；进纸速度小，峰面积小。因此，应根据不同的样品选择合适的走纸速度。不同条件的选择会影响差热曲线。除上述之外，还有很多因素，例如样品管的材料、尺寸和形状，热电偶的材料，以及热电偶插入样品和参考的位置。以上因素对于市售的差示量热仪是固定的，但是自己组装的差示量热仪必须考虑这些因素。
差热分析仪操作简单，但在实际工作中，经常会发现同一个样品在不同仪器上测量，或者不同人在同一仪器上测量，得到的差热曲线结果不同。峰的* 高温度、形状、面积和峰大小都会有一定程度的变化。主要原因是热量与多种因素有关，传热较为复杂。一般来说，一个是仪器，一个是样品。虽然影响因素很多，但只要严格控制一定的条件，仍然可以获得较好的重现性。
一、升温速率的影响及选择
升温速率不仅影响峰温的位置，还影响峰面积的大小。一般来说，加热速度越快，峰面积越大，峰越尖。但是，快速的升温速度使样品的分解在很大程度上偏离了平衡条件，容易造成基线漂移。更重要的是，两个相邻的峰可能重叠，分辨率会降低。较慢的加热速率和较低的基线漂移使系统接**衡条件并获得宽而浅的峰。它还可以更好地分离两个相邻峰，从而实现高分辨率。但测量时间长，仪器灵敏度高。一般选择8度·min-1～12度·min-1为宜。
2. 气氛和压力的选择
大气和压力会影响样品的化学反应和物理变化的平衡温度和峰形。因此，必须根据样品的性质选择合适的气氛和压力。有些样品容易氧化，可引入N2、Ne等惰性气体。
3. 参考资料的选择
为了获得稳定的基线，参考物质的选择非常重要。要求参比物质在加热或冷却过程中不发生任何变化，并且在整个加热过程中参比物质的比热、热导率和粒径尽可能与样品一致或相似。
α-氧化铝 (Al2O3) 或煅烧氧化镁 (MgO) 或石英砂通常用作参考材料。如果分析样品是金属，也可以用金属镍粉作为标准物质。如果样品和参比物质的热性质差别很大，可以通过稀释样品来解决，主要是降低反应的严重程度；如果样品在加热过程中产生气体，可以减少大量气体，防止样品冲出。所选稀释剂不能与样品发生任何化学反应或催化反应。常见的稀释剂有碳化硅、铁粉、Fe2O3、玻璃珠Al2O等。
4. 样品的预处理和用量
样品量大，容易使相邻的两个峰重叠，降低分辨率。一般尽量减少用量，*多为毫克。样品粒度约100目～200目。小颗粒可以提高热导率，但太细可能会破坏样品的结晶度。对于容易分解产生气体的样品，颗粒要大一些。对照品的颗粒、堆积和密封性应与样品一致，以减少基线漂移。
5、走纸速度的选择
在相同的实验条件下，相同的样品，如进纸速度快，峰面积大，但峰形平坦，误差小；进纸速度小，峰面积小。因此，应根据不同的样品选择合适的走纸速度。不同条件的选择会影响差热曲线。除上述之外，还有很多因素，例如样品管的材料、尺寸和形状，热电偶的材料，以及热电偶插入样品和参考的位置。以上因素对于市售的差示量热仪是固定的，但是自己组装的差示量热仪必须考虑这些因素。