Termička analiza Flashcards Preview

IMITUČS > Termička analiza > Flashcards

Flashcards in Termička analiza Deck (49):
1

Što je termička analiza?

Skupina metoda kojima se prati neko svojstvo uzorka kao funkcija vremena ili temperature.

Uzorak je pritom podvrgnut programiranoj promjeni T u kontroliranoj atmosferi.

2

Kakva može biti promjena temperature u termičkoj analizi?

Zagrijavanje/hlađenje uz stalnu promjenu temperature

Mjerenje pri stalnoj temperaturi (izotermički)

Izotermički koraci

3

TGA - za što stoji i što se mjeri?

Termografimetrijska analiza

promjena mase uzorka

4

DTA/SDTA - za što stoji i što se mjeri?

Diferencijalna TA

razlika u temperautri između reference i uzorka

5

DSC - za što stoji i što se mjeri?

Diferencijalna skenirajuća cal (razlikovno pretražna)

Tok topline prema i od uzorka

6

EGA - za što stoji i što se mjeri?

TA razvijenog plina

Plinski tok

7

TMA - za što stoji i što se mjeri?

Termomehanička analiza

deformacija uzorka

8

DMA - za što stoji i što se mjeri?

dinamička mehanička analiza

viskozno-elastična svojstva

9

TOA - za što stoji i što se mjeri?

termooptička analiza

optička svojstva

10

TEA - za što stoji i što se mjeri?

termoelektrična analiza

električna svojstva

11

TMA - za što stoji i što se mjeri?

termomagnetska analiza

magnetska svojstva

12

Koje se metode termičke analize najčešće koriste i koja im je primjena?

TGA - fazni prijelazi, termički raspad, stabilnost, oksidacija, reakcijska kinetika, sastav, ...

DTA/SDTA - polimorfni prijelazi, oksidacija, termički raspad, fazni prijelazi

DSC - sve iznad + entalpije i kapaciteti

13

Kakvi sve prijelazi čvrsto-čvrsto postoje?

polimorfni, staklasti, amorfno-kristalno

14

Jesu li kristalizacija i očvršćivanje istoznačnice?

Ne!

15

Koji faktori utječu na rezultate termičke analize?

1. oblik i masa uzorka
2. priroda uzorka i produkata analize
3. vrsta i oblik posudice
4. atmosfera (vrsta i protok plina)
5. brzina zagrijavanja

16

Kakva može biti atmosfera u TA?

Inertna - nema reakcije s posudicom ni uzorkom
Reaktivna - reakcija s uzorkom
Korozivna - reakcija s uzorkom, moguće i s posudicom i mjernim uređajima

17

Priprava uzorka u TA.

Reprezentativan uzorak.
Bez promjene u postupku priprave.
Bez onečišćenja uzorka.

18

Zašto je rezanje i usitnjavanje ponekad problematično u TA?

Može doći do promjene svojstava uzorka.

19

Što sve karakterizira posudicu u TA i što ona određuje?

materijal, volumen, temperaturno poručje

atmosfera, metoda, priroda uzorka, tlak

20

Kakva sve posudica u TA može biti obzirom na otvorenost?

Otvorena
Zatvorena
Zatvorena s otvorom u poklopcu
Hermetički zatvorena

21

Koji su najčešći materijali posudica u TA? Koje su njihove prednosti i nedostaci?

Al - jeftine, niska T, reaktivne
Al2O3 - skuplje, super
Pt, Au - moguće katalitičko djelovanje, legiranje

22

Koji su prijelazi mogući uslijed zagrijavanja čiste tvari u inertnoj atmosferi? Kako se pritom mijenjaju entalpija i masa uzorka?

polimorfni prijelaz - endo/egzo
taljenje - endo
staklasti prijelaz
sublimacija - endo, gubitak
termički raspad - endo/egzo, gubitak
oksidacija - egzo, gubitak

23

TGA. Koraci i svrha. Analiza R/P.

promjena mase u vremenu/temperaturi

koraci - postotni udio početne mase

određivanje temperature prijelaza

spregnute tehnike - analiza R/P (TG-FTIR, TG-MS, TG-HPLC)

24

TGA - uređaj. uvjeti eksperimenta i utjecaj na krivulju.

Peć na dnu, ulaz i izlaz plinova, vaga.

Razlučivost raste, intenzitet se smanjuje sa smanjenjem brzine.

Utječe volumen, masa i oblik uzorka - što manja masa i sitniji uzorak reakcija brža (niža T raspada)

25

Kako prema TGA krivulji znamo da dolazi do gubitka otapala? A da pri raspadu u više koraka nastaju termički nestabilni međuprodukti? Što treba pritom učiniti?

Brzi gubitak - eksponencijalni pad

Povezani koraci - ponoviti s manjom brzinom zagrijavanja

26

Što označavaju zvonoliki pikovi u TGA krivulji?

povećanje mase zbog reakcije i zatim raspad pri višoj temperaturi.

27

Kako se odnose TGA i DTGA krivulje?=

DTGA ima stalan baseline i peakove koji odgovaraju derivacijama promjena u TGA (ordinata je dm/dT)

28

Koja metoda pruža znatno veću rezoluciju od TGA? Objasniti.

AutoStepwise TGA.

Konstantno zagrijava do očitovanja promjene, zatim ne grije, kada pormjena mase dosegne minimum opet grije.

29

DTA - objasniti uređaj i princip.

Uzorak i referenca (nema FK promjena) na različitim temperaturama, ispod njih je grijač.

Termočlanak između njih mjeri razliku u temperaturi.

30

TGA/SDTA. Što omogućuju. Kako izgleda DTA pik za raspad?

TG - gubitak mase
SDTA (single DTA) - promjena T uzorka

Komplementarne - SDTA omogućuje razlikovanje egzo/endo procese pri kojima se masa mijenja (raspad, sublimacija) od onih gdje se ne mijenja (taljenje, kristalizacija, ...)

Pik prema gore (egzo) u padu TG krivulje.

31

Što je na apscisi kod TGA, a što kod (S)DTA?

TGA - masa
(S)DTA - temperatura

32

Koje dvije izvedbe DSC-a razlikujemo? Što njima možemo odrediti?

Snagom kompenzirana (power-compensated) - snaga potrebna da grijač poništi razliku u temperaturi među posudicama

DSC toplinskog fluksa - kvantitativna DTA, proporcionalne dT i razlike u fluksevima q - iz dT izračunati tok prema ili od uzorka.

Promjena entalpije za reakciju.

33

Koje su prednosti, a koji nedostaci dviju izvedbi DSC-a?

Snagom kompenzirana - veća brzina grijanja/hlađenja, veća točnost Cp i dH

DSC toplinskog fluksa - može do puno viših T

34

Koja je glavna razlika DTA i DSC?

DTA - kvalitativna (endo/egzo)

DSC - kvantitativna (drH)

35

Kako je moguće kalibrirati DSC uređaj? Kakvi moraju biti standardi?

Kalibracijom toplinskog fluksa/energije (drH taljenja std) ili termperature (talište std)

Čisti, točno poznatih svojstava, termički stabilni, nehigroskopni, nereaktivni

36

Koje tri temperature definiramo oko pika u DTA/DSC signalu i zašto definiramo četvrtu?

Ti - početak signala
Tp - maksimum pika
Tf - kraj signala

Te - ekstrapolirana temperatura početka (onset) - tangenta iz signala i baseline - ne ovisi o brzini grijanja i masi uzorka

37

Koje je informacije korisno znati o uzorku prije DSC eksperimenta?

1. vrsta uzorka
2. karakteristični prijelazi
3. temperaturno područje od interesa
4. postoje li komplementarni podaci (npr. TGA)

38

Analiza krivulje u DSC.

1. endo/egzo?
2. reproducibilnost, ponovljivost?
3. hlađenje?
4. signal - oštar/proširen, kakvog je intenziteta?

39

Što u DSC sugerira oštar i intenzivan endo signal, a što proširen i intenzivan?

1. taljenje čistog spoja ili polimorfni prijelaz
2. gubitak otapala

40

Što u DSC sugerira proširen endo signal slabijeg indenziteta?

gubitak otapala, sublimacija, taljenje smjese ili nečistog uzorka

41

Što u DSC sugerira egzo signal i kada je on slabijeg intenziteta?

kristalizaciju, termički raspad, polimorfni prijelaz, ...

oksidativni raspad.

42

Što u DSC označava pad bazne linije, a što udubina u istoj?

Pad - staklasti prijelaz

Udubina - isparavanje

43

Koja je najčešća brzina zagrijavanja/hlađenja? Na što sve ona utječe?

10 K min-1

Osjetljivost - bolja pri većim brzinama
Rezolucija - lošija pri većim brzinama
Kinetika prijelaza - bolje sporije
Vrijeme analize - bolje brže

44

Kako će izgledati DSC krivulje vode u otvorenoj, djelomično zatvorenoj i hermetički zatvorenoj posudici?

Otvorena - konstantan pad i brzi povratak na baseline
Djelomično - jasan pik
Hermetički - tek pri 120 °C, prvo mala eksplozija.

45

Kakvi se defekti mogu javiti pri određivanju tališta DSC-om i što ih uzrokuje?

proširenje ili satelitski mali signal - nečistoće
parabolična okolina - taljenje i raspad istovremeno

46

Kako se DSC može koristiti za određivanje čistoće uzorka?

Što je čišći - to su pikovi intenzivniji i pravilniji.

47

Kako se u DSC-u određuje entalpija prijelaza?

Integriranjem površine odgovarajućeg pika.

48

Kako se mijenja staklište dodatkom plastifikatora (omekšivača), a kako povećanjem M?

plastifikator - smanjuje T staklišta

povećanje M - veća T staklišta

49

U kojem se smjeru pomiče baseline kod staklišta i zašto? Kako određujemo točku staklišta?

U endo smjeru. Mijenja se toplinski kapacitet.

1. Sjecište tangenti prije i tijekom promjene
2. midpoint - na polovici visine promjene (produljiti)