Termogravimetrická analýza (TGA) je technika používaná v termické analýze k měření změny hmotnosti vzorku při jeho zahřívání, ochlazování nebo udržování konstantní teploty v definované atmosféře. Používají jej výzkumníci, vědci a inženýři v mnoha průmyslových odvětvích pro přesné měření tepelných účinků, jako je odpařování, oxidace a rozklad.
Díky vysoce citlivým vestavěným ultramikrováhám s rozlišením submikrogramů v celém rozsahu měření poskytují přístroje METTLER TOLEDO TGA přesné a spolehlivé výsledky, které jsou zásadní pro vývoj, výrobu a kontrolu kvality široké škály materiálů.
Experimentální čas potřebný k získání přesných výsledků je zkrácen automatickou kompenzací vztlaku. Už není třeba provádět měření slepého pokusu.
Optimální atmosféru kolem vzorku zajišťují vestavěné jednotky přívodu plynu s regulátorem hmotnostního průtoku, které jsou řízeny softwarem a při zahájení experimentu nevyžadují žádnou interakci uživatele.
Od analýzy pryžových směsí po kontrolu farmaceutické kvality!
Pokročilé funkce TGA 2 pomáhají materiálovým vědcům a inženýrům po celém světě dosahovat spolehlivých výsledků.
Stáhněte si brožuru a zjistěte, jak vám může pomoci dosáhnout vašich cílů v oblasti analýzy materiálů.
Žádný jiný termický gravimetrický analyzátor nedokáže nepřetržitě měřit až 50 milionů rozlišovacích bodů – změny hmotnosti 5gramového vzorku se určují s přesností na 0,1 μg.
To znamená, že můžete měřit malé i velké vzorky se stejně vysokým rozlišením, aniž byste museli měnit rozsah hmotnosti.
Kombinací dvou různých technik termické analýzy získáte ještě více informací o tepelném chování vzorku. TGA měří změnu hmotnosti, zatímco DSC současně měří tepelný tok, jak je vystaven definovanému topnému programu a atmosféře. Kombinace obou těchto technik v jednom přístroji poskytuje úplnější obraz o tepelných vlastnostech vzorku.
Naše pokročilá hardwarová a softwarová automatizační řešení zvyšují efektivitu celého pracovního postupu tepelné analýzy TGA, takže si můžete užívat spolehlivý nepřetržitý provoz.
Díky univerzálnímu chapadlu může robustní vzorkovací robot automaticky zpracovat až 34 vzorků, a to i v případě, že je pro každý vzorek vyžadována jiná metoda a kelímek. Zvládnete celou naši řadu kelímků, od těch nejmenších až po ty největší. Jakmile je přístroj pro termogravimetrickou analýzu naprogramován, může běžet bez přerušení 24 hodin denně.
S našimi softwarovými automatizačními řešeními STARe můžete zjednodušit zpracování vzorků, interpretaci měření a vyhodnocení výsledků, což vám ušetří čas i námahu.
Jedinečná funkce One Click™ umožňuje snadné spuštění předdefinovaných měřicích metod přímo z dotykového displeje přístroje TGA. To usnadňuje zpracování rutinních měření výrobním personálem při kontrole kvality.
Připravte svou analýzu TGA na budoucnost – modulární koncepce systémů termické analýzy vám poskytuje flexibilitu při konfiguraci nastavení podle vašich potřeb. Od jednoduchého zařízení až po plně automatizovaný systém se vzorkovým robotem a časově úspornými softwarovými možnostmi, můžete si vybrat, co vám vyhovuje.
Ať už potřebujete určit sorpci nebo identifikovat uvolňované plyny, váš systém lze snadno nakonfigurovat. Aktualizace a upgrady lze kdykoli snadno implementovat tak, aby vyhovovaly jakékoli změně vašich potřeb.
Chraňte svou cennou investici modularitou a možností upgradu našich inovativních řešení přístrojů pro termickou gravimetrickou analýzu.
Prozkoumejte stovky článků o termické analýze od společnosti METTLER TOLEDO.
Objevte nové aplikace, projděte si klíčová analytická témata a získejte praktické tipy pro optimalizaci měření.
Tyto články, které čerpají z UserCom, našeho technického časopisu pro zákazníky, a z našich aplikačních příruček, využívají více než 40 let zkušeností společnosti METTLER TOLEDO v oblasti termické analýzy.
Začněte objevovat ještě dnes!
Termogravimetrická analýza (TGA) je technika používaná ke studiu tepelných vlastností materiálů. Jedná se o měření změny hmotnosti vzorku, který je vystaven řízenému ohřevu nebo chlazení v řízené atmosféře. Sledováním úbytku hmotnosti nebo přírůstku vzorku v rozsahu teplot může TGA poskytnout informace o složení, tepelné stabilitě, rozkladu, těkání a dalších tepelných vlastnostech materiálu.
TGA je široce používán v materiálových vědách, chemii a inženýrství k pochopení chování polymerů, keramiky, kovů a dalších materiálů za různých tepelných podmínek.
Pro více informací doporučujeme shlédnout náš bezplatný webinář Základy analýzy TGA .
Křivka TGA vizuálně znázorňuje změnu hmotnosti vzorku (osa y) se zvyšující se teplotou (osa x). Při interpretaci křivky TGA se zaměřte na tyto klíčové prvky:
Interpretace křivky TGA je často nejobtížnější částí analýzy. Abychom vám pomohli správně interpretovat křivky měření, poskytujeme řadu webových školicích kurzů věnovaných interpretaci křivek a analýze výsledků. Zaregistrujte se na naše e-školení o termické analýze.
Například křivka v diagramu ukazuje jeden krok ztráty hmotnosti čistého polypropylenu při jeho zahřívání v inertní atmosféře.
Princip fungování termogravimetrické analýzy (TGA) zahrnuje nepřetržité sledování změny hmotnosti vzorku, když je zahříván, chlazen nebo udržován na konstantní teplotě v kontrolovaném prostředí. Vysoce přesná váha měří změnu hmotnosti vzorku. Data, vynesená jako hmotnost versus teplota, poskytují vhled do chování materiálu v průběhu teplotního programu, včetně stability a rozkladu.
Termogravimetrická analýza funguje tak, že přesně měří změnu hmotnosti vzorku, který je vystaven řízenému teplotnímu programu v řízené atmosféře. Vzorek se umístí do kelímku, který se poté umístí na vestavěnou mikrováhu v peci. Se zvyšující se teplotou může materiál procházet změnami, které způsobují změnu hmotnosti. Atmosféra může být přepínána mezi inertní a oxidační, v závislosti na experimentu. Uvolněné plyny mohou být transportovány do připojovacího zařízení k další analýze, aby pomohly identifikovat složení vzorku.
Vzhledem k tomu, že termogravimetrický analyzátor nepřetržitě sleduje změnu hmotnosti, jsou data vynesena jako hmotnost vs. teplota (nebo čas) a vytvoří se křivka TGA. Tato křivka odhaluje klíčové informace o chování materiálu při různých teplotách.
Data TGA se obvykle zobrazují jako křivka změny hmotnosti (% nebo mg) vs. teplota (°C) nebo čas (min). Analýza křivky zahrnuje následující kroky:
Termogravimetrická analýza (TGA) je druh termické analýzy. Tato kategorie technik studuje, jak se materiály chovají, když jsou podrobeny řízenému teplotnímu programu v definované atmosféře.
Aplikace termické gravimetrické analýzy zahrnují širokou škálu průmyslových odvětví. Zahrnují analýzu chování různých materiálů v závislosti na teplotě, včetně polymerů, kovů, chemikálií, keramiky a léčiv. Měřením hmotnostních změn v důsledku rozkladu, odpařování nebo absorpce odhaluje termická gravimetrická analýza složení materiálu, tepelnou stabilitu a obsah vlhkosti.
TGA se nejčastěji používá ke zkoumání procesů, jako je odpařování, složení a chování při rozkladu. Uvolněné plyny lze analyzovat pomocí technik s pomlčkou, jako jsou TGA-MS, TGA-FTIR a TGA-GC/MS.
Díky svým jedinečným výhodám je termická gravimetrická analýza (TGA) výkonným nástrojem používaným k charakterizaci materiálů v mnoha průmyslových odvětvích. Vyžaduje minimální přípravu vzorku a používá pouze miligramy materiálu, takže je ideální pro vzácné nebo omezené vzorky. Jeho vysoká citlivost navíc umožňuje detekovat nepatrné změny hmotnosti a poskytuje podrobné informace o procesech rozkladu.
Všestrannost společnosti TGA zasahuje do různých oblastí, včetně baterií a elektroniky, polymerů, komponentů pro obnovitelnou energii , kompozitů, automobilových dílů, pneumatik, potravin,léčiv a petrochemie. Jediný test nabízí velké množství dat, včetně tepelné stability, chování při rozkladu, obsahu vlhkosti a identifikace těkavých složek.
Mezi výhody našich přístrojů TGA patří nejlepší mikro a ultramikrováhy METTLER TOLEDO na světě s interními kalibračními kroužkovými závažími s bezkonkurenční přesností. Váhu můžete kalibrovat pomocí externích závaží a měřit malé i velké vzorky s rozlišením až 50 milionů bodů a detekovat změny hmotnosti v krocích po 0,1 μg. Žádný jiný TGA nenabízí takovou úroveň přesnosti a dosahu.
Termická gravimetrická analýza je sice cenným nástrojem pro materiálovou analýzu, ale nemůže přímo identifikovat konkrétní chemickou látku. Měří změny hmotnosti během zahřívání nebo chlazení, odhaluje tepelné chování, ale ne přesné chemické složení. Křivky úbytku hmotnosti však lze porovnávat s referenčními křivkami známého materiálu, a pokud se TGA kombinuje s dalšími doplňkovými technikami a informacemi, jako je analýza uvolněných plynů, může být tepelná gravimetrická analýza cenným pomocníkem při chemickém stanovení.
Možná se ptáte: "Co tedy termogravimetrická analýza měří?" TGA poskytuje velké množství informací o měření chování materiálu při měnících se teplotách měřením změny jeho hmotnosti. Zde je uvedeno, jaké informace může TGA poskytnout:
DSC a TGA jsou dvě různé techniky termické analýzy, které analyzují různé aspekty odezvy materiálu na řízený teplotní program. TGA měří změnu hmotnosti detekcí úbytku nebo přírůstku hmotnosti v závislosti na teplotě. DSC měří tepelný tok do nebo ze vzorku jako funkci teploty.
TGA a DTA jsou techniky termické analýzy, které poskytují informace různými způsoby. TGA měří změnu hmotnosti vzorku, když je podroben řízenému teplotnímu programu. DTA měří teplotní rozdíl mezi vzorkem a referenčním materiálem, aby zjistil, zda vzorek absorbuje nebo uvolňuje teplo během tepelných událostí, jako je tání nebo rozklad.
Zde jsou některá omezení termogravimetrické analýzy (TGA):
