ההבדל העיקרי בין TGA DTA ל-DSC הוא ש-TGA מודד את שינוי המשקל של דגימה בטווח טמפרטורות, בעוד ש-DTA מודד הפרשי חום בין דגימת ייחוס לבין דגימת עניין בטווח טמפרטורה, ו-DSC מודד זרימת החום של דגימה בטווח טמפרטורות.
TGA מייצג ניתוח תרמו-גרבימטרי בעוד ש-DTA מייצג ניתוח תרמי דיפרנציאלי, ו-DSC מייצג קלורית סריקה דיפרנציאלית.
מהו TGA (ניתוח תרמוגרבימטרי)?
המונח TGA מייצג ניתוח תרמו-גרבימטרי. זוהי שיטה לניתוח דגימה תרמית שבה מסת הדגימה נמדדת לאורך זמן כאשר הטמפרטורה משתנה לאחר מכן.מדידת המסה בשיטה זו מספקת לנו מידע על תופעות פיזיקליות, לרבות מעברי פאזה, ספיגה, ספיחה וספיגה. הוא גם מספק מידע על תופעות כימיות כגון כימיסורפציה, פירוק תרמי ותגובות מוצק-גז כמו חמצון והפחתה.
המכשיר שאנו יכולים להשתמש בו עבור TGA הוא מנתח תרמו-גרבימטרי. זה יכול למדוד מסה ברציפות בזמן שהטמפרטורה של הדגימה משתנה לאורך זמן. בשיטה זו, אנו מחשיבים מסה, טמפרטורה וזמן כמדידות בסיס, ומדדים רבים נוספים נגזרים משלוש מדידות הבסיס הללו.
בדרך כלל, מנתח TGA מכיל איזון דיוק עם מחבת דגימה הממוקמת בתוך תנור עם טמפרטורת בקרה הניתנת לתכנות.בדרך כלל, טמפרטורה זו מוגברת בקצב קבוע כדי לגרום לתגובה תרמית. התגובה התרמית יכולה להתרחש במגוון אטמוספרות, לרבות אוויר סביבה, ואקום, גז אינרטי, גזים מחמצנים/מצמצמים, גזים קורוזיביים, גזים מקרבים, אדי נוזלים או אטמוספירה שנוצרה בעצמה. זה יכול לכלול גם מגוון לחצים כגון ואקום גבוה, לחץ גבוה, לחץ קבוע או לחץ מבוקר.
ניתן להשתמש בנתונים שנאספו מהנתח כדי ליצור ציור של מסה או אחוז של מסה התחלתית על ציר y לעומת טמפרטורת זמן על ציר x. אנו קוראים לעלילה הזו עקומת TGA. ניתן לשרטט את הנגזרת הראשונה של עקומת TGA על ידי קביעת נקודות זיהום שימושיות לפרשנויות מעמיקות ולניתוח תרמי דיפרנציאלי.
מהו DTA (ניתוח תרמית דיפרנציאלית)?
המונח DTA מייצג ניתוח תרמי דיפרנציאלי. זוהי טכניקה תרמואנליטית הדומה לקלומטריית סריקה דיפרנציאלית.בשיטה זו, החומר הנחקר והפניה אינרטית עוברים מחזורים תרמיים זהים, כגון אותן תוכניות קירור או אותן חימום. לאחר מכן, נוכל לתעד כל הפרש טמפרטורה בין המדגם לבין ההפניה.
חלקה בין הטמפרטורה ההפרש לזמן או טמפרטורה נקראת עקומת DTA או תרמוגרמה. מתוך כך, אנו יכולים לזהות שינויים בדגימה שהם אנדותרמיים או אקסותרמיים ביחס להתייחסות האינרטית. לכן, עקומת DTA מספקת נתונים על התמורות שהתרחשו, הכוללות מעברי זכוכית, התגבשות, התכה וסובלימציה. אנו יכולים לזהות את השטח מתחת לשיא ה-DTA כשינוי האנתלפיה, והוא לא ממש מושפע מיכולת החום של המדגם.
מה זה DSC (קלורימטריית סריקה דיפרנציאלית)
DSC או דיפרנציאלי סריקה קלורימטריה היא שיטה תרמואנליטית המודדת את ההבדל בחום הנדרש להגברת הטמפרטורה של דגימה וההתייחסות כפונקציה של הטמפרטורה.בשיטה זו, גם המדגם וגם ההתייחסות נשמרים באותה טמפרטורה לאורך כל הניסוי.
בדרך כלל, הטמפרטורה המשמשת לשיטת DSC מתוכננת כתוכנית טמפרטורה בצורה כזו שטמפרטורת מחזיק הדגימה עולה באופן ליניארי כפונקציה של זמן. מצד שני, לדגימת הייחוס צריכה להיות קיבולת חום מוגדרת היטב על פני טווח הטמפרטורות שאנו עומדים לסרוק.
ישנם סוגים שונים של DSC, כגון שטף חום DSc והפרש הספק DSC. חום-ריפלוקס DSC מודד את ההבדל בשטף החום בין המדגם לבין הפניה, בעוד שהפרש הספק DSC מודד את ההבדל בהספק המסופק למדגם ולהפניה.
מה ההבדל בין TGA DTA ל-DSC?
TGA מייצג אנליזה תרמו-גרבימטרית בעוד ש-DTA מייצג אנליזה תרמית דיפרנציאלית, ו-DSC מייצג קלורימטריית סריקה דיפרנציאלית. ההבדל העיקרי בין TGA DTA ל-DSC הוא ש-TGA מודד את שינוי המשקל של דגימה בטווח טמפרטורות, בעוד ש-DTA מודד את ההבדל בחום בין דגימת ייחוס לדגימה מעניינת בטווח טמפרטורה, ו-DSC מודד את זרימת החום של דגימה בטווח טמפרטורות.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין TGA DTA ו-DSC בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – TGA מול DTA מול DSC
ההבדל העיקרי בין TGA DTA ל-DSC הוא ש-TGA מודד את שינוי המשקל של דגימה על פני טווח טמפרטורות, ו-DTA מודד את ההבדל בחום בין דגימת ייחוס לדגימת עניין בטווח של טמפרטורה, ואילו DSC מודד את זרימת החום של דגימה בטווח טמפרטורות.
