تحديد ضغط البخار والمحتوى الحراري للتبخير بواسطة TGA
الشكل 1: منظر تخطيطي لخلية انصباب. المرحلة الغازية والمرحلة المكثفة (السائلة أو الصلبة) للمادة تكون في حالة توازن.ضغط بخار المركب الكيميائي هو مقياس لتطايره: فكلما زاد ضغط البخار عند درجة حرارة معينة، زاد احتمال أن المادة في الحالة الغازية بدلاً من المرحلة المكثفة (السائلة أو الصلبة). يزيد ضغط البخار للمادة بزيادة درجة الحرارة. يتم الوصول إلى نقطة الغليان عندما يكون ضغط البخار مساويًا للضغط الكلي للمحيط.
مقدمة
تعد معرفة هذه الخاصية الحرارية والمحتوى الحراري لانتقال المرحلة المطابقة ذات أهمية أساسية لمجالات مثل التحكم في العملية، وتخزين المواد والاستقرار.
تستخدم البيانات لوضع مبادئ توجيهية بيئية وتحديد الحد الأقصى المسموح به للقيم المحددة، وهي ضرورية أيضًا لإعداد أوراق بيانات السلامة.
هناك حاجة إلى طريقة بسيطة لتحديد ضغط بخار المواد للتطبيقات الصناعية وكذلك للأبحاث الأساسية. يجب أن تكون الطريقة قابلة للتطبيق بشكل روتيني وموثوقة وسريعة ومباشرة. في هذه المقالة، سوف نبين أن التحليل الحراري الوزني (TGA) باستخدام مادة مرجعية هو تقنية مناسبة.
الخلفية النظرية
تتوفر عدة طرق لتحديد ضغط بخار المواد. يستند بعضها إلى تقنيات مثل قياس نقطة الغليان أو طرق تشبع الغاز، والبعض الآخر يستند إلى أساليب ثابتة باستخدام مقياس ضغط الغازات والأبخرة (مثل HPDSC). وتستخدم مجموعة أخرى من الأساليب ما يسمى تقنية الانصباب.
تعتمد تقنية الانصباب على تحديد فقد الكتلة. أصبحت الأجهزة مثل خلية كندسن والتقنيات المشتقة منها تحظى باهتمام خاص. وذلك لأن وصفها النظري يراعي الآثار التي تعتمد على إعداد تجريبي معين. يمكن أن يكون ذلك بسبب عوامل هندسية مختلفة أو نتيجة لضرورة عدم الاضطرار إلى العمل في فراغ عالٍ على النقيض من طريقة كنودسن الأصلية. يعرض الشكل 1 منظرًا تخطيطيًا لخلية انصباب.
التصميم عبارة عن نظام مفتوح تترك فيه الجزيئات الخلية عن طريق المرور من خلال ثقب الانصباب. في التوازن الحراري، يحدث فقد للكتلة بمعدل ثابت.
يمكن تحقيق الإعداد التجريبي مثل هذا مع أي TGA تقليدية بطريقة عملية. يعتمد التحليل الحراري الوزني (TGA) على القياس المستمر للفروق الكتلية لعينة كدالة لدرجة الحرارة والوقت. وبالتالي فإن الطريقة تعد مثالية للتحقق من عمليات مثل التبخر أو التسامي [1، 2].
على النقيض من الطريقة القائمة على خلية كنودسن في فراغ عالٍ [3]، يمكن وصف الإعداد التجريبي في صورة حد في الظروف المحيطة. ويتم ذلك باستخدام مادة مرجعية معروفة والاعتماد على تعميم معادلة لانغموير...
تنزيل النص الكامل لهذه المقالة أدناه.
الاستنتاجات
تم تحديد ضغط البخار لمركب عن طريق تنفيذ قياسات TGA تحت ظروف الضغط العادي. وقد تبين أنه يمكن الحصول على بيانات ضغط البخار باستخدام طريقة سريعة وموثوقة وحساسة.
كان الانحراف في القيم التجريبية من بيانات المطبوعات في حدود 5%. تغطي المواد التي تمت دراستها في هذا العمل نطاق ضغط البخار لعدة عقود فوق 10 باسكال. إلى جانب ذلك، تم حساب قيم دقيقة تمامًا من المحتوى الحراري للتسامي أو التبخير استنادًا إلى معادلة كلوزيوس-كلابيرون. وهذا يجعل TGA طريقة بسيطة ومريحة لتحديد الكميات الديناميكية الحرارية.
تحديد ضغط البخار والمحتوى الحراري للتبخير بواسطة TGA | تطبيق التحليل الحراري رقم UC383 | التطبيق منشور في التحليل الحراري METTLER TOLEDO UserCom 38