Термогравиметрический анализатор — что это и для чего используется

Термогравиметрический анализатор – прибор, отслеживающий колебания объемов тел при температурных изменениях. Называется также тепловым дилатометром. Применяется как лабораторное устройство при тестировании и производстве полимерных материалов, оценивает влажность веществ, изучает, как быстро прогрессирует коррозия при высоких температурах.

Результаты измерений выражаются двумя кривыми – динамикой температур, и соответствующими изменениями массовых (объемных) показателей.

Устройство и работа

В термогравиметр включаются следующие блоки:

• Высокоточные весы и тигли – для фиксации мельчайших изменений объемов.
• Печь, чтобы равномерно и постепенно греть образцы для испытания.
• Регистраторы температур с датчиками.
• Регулятор для программирования и настройки прибора.

После размещения образца в приборе, температура постепенно наращивается, с регулярной регистрацией и записью изменений. Такие графики показывают обратную связь зависимости массы и объема от температуры с течением времени.

По ним можно отслеживать поведение предметов при колебаниях температуры, их надежностные характеристики. Диапазон работы приборов – в пределах до 1500°С.

Области применения

Термогравиметры используют в разных сферах для следующих целей:

• На химических предприятиях определяется температура, при которой полимеры разрушаются, или нарушается их структура. Измеряется влажность, пропорции органики и неорганических соединений в массе.
• Исследуется динамика, с которой развивается коррозия в условиях высокой температуры. Определяются доли сухих остатков, которые присутствуют в растворах.
• Вычисляются моменты, когда разлагаются взрывчатые вещества.
• В фармацевтике анализируется устойчивость лекарственных препаратов в изменяющихся условиях.
• В аграрном секторе регулируются процессы, при которых обезвоживаются рассматриваемые культуры.
• Контролируется в разных отраслях качество металлоизделий, продуктов питания, керамики, электронных элементов.

В комплекте с дифференциальными сканерами-калориметрами, термогравиметры позволяют с высокой точностью видеть изменения испытываемых предметов в реальном времени, а также моделировать скоростную динамику их поведения в нагревательных процессах.

При точности температурных показаний до 0,2°С, прибор улавливает изменения массы с дискретностью 10 мкг и ниже.