L’analyse thermogravimétrique (TGA) est une technique utilisée dans l’analyse thermique pour mesurer le changement de masse d’un échantillon lorsqu’il est chauffé, refroidi ou maintenu à une température constante dans une atmosphère définie. Il est utilisé par les chercheurs, les scientifiques et les ingénieurs dans de nombreux secteurs pour mesurer avec précision les effets thermiques tels que l’évaporation, l’oxydation, la décomposition et la sorption.
Grâce à une ultra-microbalance intégrée très sensible, pour une résolution inférieure au microgramme sur toute la plage de mesure, les instruments TGA de METTLER TOLEDO fournissent des résultats précis et fiables, essentiels au développement, à la fabrication et au contrôle qualité d’une large gamme de matériaux.
Le temps d'expérimentation nécessaire pour produire des résultats précis est réduit par la compensation automatique de la flottabilité. Plus besoin d’effectuer de mesure à blanc.
Une atmosphère optimale autour de l’échantillon est fournie par les unités d’alimentation en gaz du régulateur de débit massique intégrés, qui sont contrôlées par logiciel et ne nécessitent aucune interaction de l’utilisateur lors du démarrage d’une expérience.
Aucun autre analyseur thermogravimétrique ne peut mesurer jusqu’à 50 millions de points de résolution en continu – les variations de poids d’un échantillon de 5 grammes sont déterminées à 0,1 μg.
Cela signifie que vous pouvez mesurer des échantillons petits et grands avec la même haute résolution sans avoir à modifier la plage de poids.
Combinez deux techniques d’analyse thermique différentes pour fournir encore plus d’informations sur le comportement thermique d’un échantillon. La TGA mesure le changement de masse, tandis que la DSC mesure simultanément le flux de chaleur lorsqu’il est soumis à un programme de chauffage et à une atmosphère définis. La combinaison de ces deux techniques dans un seul instrument permet d’obtenir une image plus complète des propriétés thermiques d’un échantillon.
Nos solutions avancées d’automatisation matérielles et logicielles avancées améliorent l’efficacité de l’ensemble du flux de travail de l'analyse thermique TGA, afin que vous puissiez profiter d’un fonctionnement fiable, 24 heures sur 24.
Grâce à sa pince universelle, le robot d’échantillonnage robuste peut traiter automatiquement jusqu’à 34 échantillons, même si une méthode et un creuset différents sont nécessaires pour chaque échantillon. Toute notre gamme de creusets, du plus petit au plus grand, peut être manipulée. Une fois programmé, votre instrumentation d’analyse thermogravimétrique est capable de fonctionner, sans interruption, 24 heures sur 24.
Grâce à nos solutions d’automatisation du logiciel STARe , vous pouvez simplifier le traitement des échantillons, l’interprétation des mesures et l’évaluation des résultats, ce qui vous permet d’économiser du temps et des efforts.
La fonction unique One Click™ vous permet de démarrer facilement des méthodes de mesure prédéfinies directement depuis l’écran tactile de l’instrument TGA. Cela facilite le traitement des mesures de routine par le personnel de production dans le cadre du contrôle qualité.
Le concept modulaire de nos systèmes d’analyse thermique vous offre la possibilité de configurer votre installation en fonction de vos besoins. Qu’il s’agisse d’un simple appareil ou d’un système entièrement automatisé avec un robot d’échantillonnage et des options logicielles permettant de gagner du temps, vous pouvez choisir ce qui vous convient.
Que vous ayez besoin de déterminer la sorption ou d’identifier vos gaz émis, votre système peut être configuré facilement. Les mises à jour et les mises à niveau peuvent facilement être mises en œuvre à tout moment pour s’adapter à tout changement de vos besoins.
Protégez votre précieux investissement grâce à la modularité et à l’évolutivité de nos solutions innovantes d’instruments d’analyse gravimétrique thermique.
L’analyse thermogravimétrique (ATG) est une technique utilisée pour étudier les propriétés thermiques des matériaux. Il s’agit de mesurer le changement de poids d’un échantillon lorsqu’il est soumis à un chauffage ou un refroidissement contrôlé dans une atmosphère contrôlée. En surveillant la perte ou le gain de poids de l’échantillon sur une plage de températures, la TGA peut fournir des informations sur la composition, la stabilité thermique, la décomposition, la volatilisation et d’autres propriétés thermiques d’un matériau.
La TGA est largement utilisée dans la science des matériaux, la chimie et l’ingénierie pour comprendre le comportement des polymères, des céramiques, des métaux et d’autres matériaux dans différentes conditions thermiques.
Pour plus d’informations, nous vous recommandons de regarder notre web-séminaire gratuit sur les principes fondamentaux de l’analyse TGA .
Une courbe TGA représente visuellement la variation de masse d’un échantillon (axe y) à mesure que la température augmente (axe x). Pour interpréter une courbe TGA, concentrez-vous sur ces éléments clés :
L’interprétation de la courbe TGA est souvent la partie la plus difficile de l’analyse. Pour vous aider à interpréter correctement vos courbes de mesure, nous proposons une variété de formations en ligne dédiées à l’interprétation des courbes et à l’analyse des résultats. Inscrivez-vous à nos cours de formation en ligne sur l’analyse thermique.
Par exemple, la courbe du diagramme montre une seule étape de perte de masse du polypropylène pur lorsqu’il est chauffé dans une atmosphère inerte.
Le principe de fonctionnement de l’analyse thermogravimétrique (TGA) consiste à surveiller en permanence le changement de masse d’un échantillon lorsqu’il est chauffé, refroidi ou maintenu à une température constante dans un environnement contrôlé. Une balance de haute précision mesure la variation de poids de l’échantillon. Les données, tracées en fonction de la masse et de la température, fournissent des informations sur le comportement du matériau au fur et à mesure que le programme de température progresse, y compris la stabilité et la décomposition.
L’analyse thermogravimétrique fonctionne en mesurant avec précision la variation de poids d’un échantillon lorsqu’il est soumis à un programme de température contrôlée dans une atmosphère contrôlée. L’échantillon est placé dans un creuset, qui est ensuite placé sur une microbalance intégrée à l’intérieur du four. À mesure que la température augmente, le matériau peut subir des changements qui entraînent une modification du poids. L’atmosphère peut être commutée entre inerte et oxydante, selon l’expérience. Les gaz émis peuvent être transportés dans l’équipement de raccordement pour une analyse plus approfondie, afin d’aider à identifier la composition de l’échantillon.
Comme l’analyseur thermogravimétrique surveille en permanence le changement de poids, les données sont tracées en fonction du poids en fonction de la température (ou du temps) pour créer une courbe TGA. Cette courbe révèle des informations clés sur le comportement du matériau à différentes températures.
Les données TGA apparaissent généralement sous la forme d’une courbe de variation de poids (% ou mg) en fonction de la température (°C) ou du temps (min). L’analyse de la courbe implique les étapes suivantes :
L’analyse thermogravimétrique (TGA) est un type d’analyse thermique. Cette catégorie de techniques étudie le comportement des matériaux lorsqu’ils sont soumis à un programme de température contrôlée dans une atmosphère définie.
Les applications de l’analyse gravimétrique thermique englobent un large éventail d’industries. Ils consistent à analyser le comportement de différents matériaux en fonction de la température, notamment les polymères, les métaux, les produits chimiques, les céramiques et les produits pharmaceutiques. En mesurant les changements de masse dus à la décomposition, à l’évaporation ou à l’absorption, l’analyse gravimétrique thermique révèle la composition des matériaux, la stabilité thermique et la teneur en humidité.
La TGA est le plus souvent utilisée pour étudier des processus tels que la vaporisation, la composition et le comportement de décomposition. Les gaz émis peuvent être analysés à l’aide de techniques à trait d’union telles que TGA-MS, TGA-FTIR et TGA-GC/MS.
En raison de ses avantages uniques, l’analyse thermogravimétrique (TGA) est un outil puissant utilisé pour caractériser les matériaux dans de nombreuses industries. Il nécessite une préparation minimale de l’échantillon et n’utilise que quelques milligrammes de matériau, ce qui le rend idéal pour les échantillons précieux ou limités. De plus, sa haute sensibilité permet de détecter d’infimes changements de masse, fournissant des informations détaillées sur les processus de décomposition.
La polyvalence de TGA s’étend à divers domaines, notamment les batteries et l’électronique, les polymères, les composants d’énergie renouvelable, les composites, les pièces automobiles, les pneus, les aliments, les produits pharmaceutiques et la pétrochimie. Un seul test offre une multitude de données, notamment la stabilité thermique, le comportement à la décomposition, la teneur en humidité et l’identification des composants volatils.
Les avantages de nos instruments TGA comprennent les meilleures microbalances et ultra-microbalances METTLER TOLEDO au monde, avec des poids à anneau d’étalonnage internes pour une précision imbattable. Vous pouvez étalonner la balance avec des poids externes et mesurer des échantillons petits ou grands avec jusqu’à 50 millions de points de résolution, en détectant les changements de poids par incréments de 0,1 μg. Aucune autre TGA n’offre ce niveau de précision et d’autonomie.
Bien que l’analyse thermogravimétrique soit un outil précieux pour l’analyse des matériaux, elle ne peut pas identifier directement un produit chimique spécifique. Elle mesure les changements de poids pendant le chauffage ou le refroidissement, révélant le comportement thermique mais pas la composition chimique exacte. Cependant, les courbes de perte de poids peuvent être comparées aux courbes de référence d’un matériau connu, et lorsque la TGA est combiné avec d’autres techniques et informations complémentaires, telles que l’analyse des gaz émis, l’analyse thermogravimétrique peut être une aide précieuse dans la détermination chimique.
Vous vous demandez peut-être : « Alors, qu’est-ce que l’analyse thermogravimétrique mesure ? » La TGA fournit une multitude d’informations de mesure sur le comportement d’un matériau sous des températures changeantes en mesurant sa variation de masse. Voici le type d’informations que la TGA peut fournir :
DSC et TGA sont deux techniques d’analyse thermique différentes qui analysent différents aspects de la réponse d’un matériau à un programme de température contrôlée. La TGA mesure le changement de masse en détectant la perte ou le gain de poids en fonction de la température. La DSC mesure le flux de chaleur à l’intérieur ou à l’extérieur de l’échantillon en fonction de la température.
La TGA et la DTA sont toutes deux des techniques d’analyse thermique qui fournissent des informations de différentes manières. La TGA mesure le changement de masse d’un échantillon lorsqu’il est soumis à un programme de température contrôlée. Le DTA mesure la différence de température entre un échantillon et un matériau de référence pour révéler si l’échantillon absorbe ou libère de la chaleur lors d’événements thermiques tels que la fusion ou la décomposition.
Voici quelques limites de l’analyse thermogravimétrique (TGA) :
