| Российский химико-аналитический
портал |
химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов |
 |
|
| ANCHEM.RU » Форумы » 1. Аналитический форум ... |
 |
Просветите по поводу ДСК >>>
|
 |
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
 28.06.2008 // 12:57:04
Редактировано 2 раз(а) Кстати, я присоединяюсь к Сергею и попрошу народ рассказать об устройстве современных DSC/TGA. Я же могу подробно рассказать о классических DSC, включительно их использование для не совсем стандартных измерений, типа теплопроводности тведрых образцов  ДСМ-2 я знал, как боец-первогодка свой калаш DSC-4 немногим отличался от ДСM-2, принципы - те же. Но что мне непонятно - как в современных приборах ухитрились сделать измерительную и сравнительную ячейки массой всего в нескольких грамм... |
|||||
|
ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
||||||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
28.06.2008 // 16:06:32
Интересную книжку зацепил: В сети ее нет, конечно. Сергей, если ты всерьез заинтересовался сканирующими калориметрами, следует иметь ввиду и значительный парк еще советских приборов. Они вполне еще ничего... правда, ДСМ-2 писал на КСПухе, но компьютеров прикручивали еще в Искровские времена
|
|||||
|
Сергей Костиков VIP Member Ранг: 1811 |
29.06.2008 // 20:29:02
так, друже, токма сейчас пытаюсь въехать - это ведь калориметрия в железном (ну, пороховом) виде. Мне ещё понять нужно. Поэтому спасибо вам со Слингером, почитаю-въеду, переведу на мазут... конденсат... Ну, а дальше - как покатит. |
|||||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
29.06.2008 // 23:22:16
Редактировано 1 раз(а) В пороховом (или в топливном) виде - это калориметрия. Именно бомбовым калориметром определяют теплотворную способность топлив и порохов. Разница небольшая: в заполнении бомбы (для порохов - азот либо вакуум, а для топлив - кислород) да в навеске (для порохов она больше, потому как теплота сгорания меньше) и способ калибровки (для порохов - эталонным порохом, а для топлив - бензойной кислотой). DSC же определяет теплоту фазовых переходов, медленно протекающих реакции, теплоемкости. При помощью DSC теплотворную способность не определить, поскольку даже поджечь образец толком нельзя Если тебе нужно определение теплоты сгорания топлив, то на форуме можно получить консультации от меня, от Станки и от Xenofil'а по бомбовым калориметрам. Если нужна теория, то неплохая книжечка дана в статье "Калориметрия" в ХЭ: Попов М. М., Термометрия и калориметрия, 2 изд., М., 1954 У меня ее, к сожалению, нет. Нет и в сети, с месяц назад крайный раз искал, с полчаса... |
|||||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
29.06.2008 // 23:30:39
Для выбора бомбового калориметра для начала нужно определиться, сколько проб за смену надо сжечь и отсюда плясать. Увеличение производительности достигается автоматизацией заполнения бомбы кислородом, залива воды, темперирования сосуда и слива воды в термостат. Если и тогда не хватает производительности, делают еще одну (две, три, четыре) систему. Комплектация несколькими (минимум двумя) бомбами обязательна. И еще нужна уверенность, что производитель не обанкротится через 5 лет, как раз когда бомбы сдохнут и придет время менять их. Тогда придется точить бомбы самому  Какой именно калориметр - изотермический или адиабатический, не так важно. Адиабатический чуть дороже и чуть точнее. Хотя для тебя может быть важна именно точность: в болгарских стандартах арбитражный метод для порохов - адиабатический. |
|||||
|
Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|
|||||
|
Слингер Пользователь Ранг: 164 |
30.06.2008 // 12:26:24
Редактировано 1 раз(а) Это да... топлива, угли, пороха - бомбовые калориметры. LECO, IKA, Parr и иже с ними. |
|||||
|
Слингер Пользователь Ранг: 164 |
30.06.2008 // 12:32:24
Грубо говоря - к ТГА просто присобачили термопару  Время свободного чуть чуть появится - картинку кину с устройством SDT компании ТА. У каждого производителя, кста, конструкция разная А вот по поводу вопроса как ухитрились сделать маленькие ячейки я что то не въехал 
|
|||||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
30.06.2008 // 17:06:27
Редактировано 4 раз(а) Нет, не так просто. Термопара к TGA - это TGA/DTA (термогравиметрический/дифференциальный термический анализ). Термопара не простая, а дифференциальная. Да и TGA не просто TGA, а TG + DTG (вес от температуры и его первая производная). Обозначения: Т - температура dT - разница в температурах сравнительной и измерительной ячейки G - вес (не будем залезать в дебри, что измеряют весы, потому что весы бывают разными ) dG - изменение веса, первая производная G во времени. tau - время Таким образом регистрируют 4 канала, все во времени: Т = f(tau) dT = f(tau) G = f(tau) dG = f(tau) Все это богатство сначала придумали, а потом и реализовали в железе Паулики с Эрдеем, как было отмечено. Для начала 60-ых это была революция в термическом анализе. Ведь до того отдельно снимали G = f(tau), а потом, на совсем иной установке, Т = f(tau) и dT = f(tau). Тогда как термовесы умели кое-как работать с массами порядка 100 миллиграмм, для дифференциального термического анализа это было недостаточно. Упомянутая святая троица термического анализа не только скомбинировала в одном приборе термогравиметрический и дифференциальный термический анализы, но и довела размер пробы DTA до менее 100 миллиграмм. Ну, и заодно сделали чисто электронное (аналоговое) дифференцирование сигнала. Важно! Канал dG во всех термогравиметрических приборов - всегда обработка G канала, в отличии от dT, который снимается с дифференциальной термопары. Половинка дифференциальной термопары в рабочей ячейке используется для измерения температуры образца. Иными словами, от дериватографа идут три сигнала - G, T и dT. dG вырабатывает дифференцирующий усилитель. Таким образом родился дериватограф Преимущества ясны - это одновременный и достаточно информативный анализ по всем трем каналам. Четвертый, температура, используется в качестве независимой переменной. Но есть и недостатки - DTA того вида считался скорее качественным, чем количественным. Или открытым текстом - по разницы в температурах сравнительной и измерительной ячейки нельзя было посчитать величину теплового эффекта. Ну, или нельзя было просто посчитать Лирико-историческое отступление, в народе именуемое треп, или по-сетевому, offtopic Оно, конечно, были трюки и методики, позволяющие это сделать, но я не компостировал себе мозги ими, поскольку один раз попробовал и получил ошибку в 5%, что было совершенно неприемлемо. Объясняю, что я хотел сделать и почему 5% мне было много Надо было определять долю окислителя в пиротехническом составе. Для целях термического анализа - это композитный материал, в котором матрица - смола типа идитола, а наполнители - нитрат калия и магний. Есть и другие, но речь идет о минеральном окислителе. Так вот, у нитрата калия наблюдаются фазовые переходы, которые вполне регистрировались дифференциальной термопарой прибора, на котором я работал: L-81: . И конечно, возникло желание использовать теплоту фазового перехода для количественного определения массовой доли окислителя в образце состава. Заманчиво... альтернатива была измельчение, экстракция водой и определение нитрата в экстракте... опытный лаборант целый день делал. Тем более, что за несколько недель до того очень красиво определил причину, по которой образцы на нитрате аммония вдруг начали распадаться - у старого нитрата аммония были примеси нитрата калия, а новая партия была чистая, вот и вышел фазовый переход с увеличением объема в районе 32...33 градусов им. тов. Цельсия. Взяли более грязный, и эффект пропал Так вот, я занялся вплотную нитратом калия - в один прекрасный понедельник выбросил все ненужные пробы, на столе около прибора появились баночки с чистым нитратом калия, и я, убежденный в свое экспериментальное могущество, начал уговаривать лаборанток вместо анализов делать мне коктейли для повышения производительности. Видно, Перуну мое зубоскальство не понравилось и я вляпялся со своей внеплановой теме по ушей... мы же не читаем умные книжки, пока не приспичить, да и тогда этих умных книжек у меня-то и не было. Короче, попробовал все, что мои мозги подсказывали: размягчал состав в растворителе и наносил его на инерте (монодисперсный корунд), размалывал корундом же в микромельнице, в конце концов, подборал вещество, которое не давало фазовый переход в интервале и сделал сравнительную композицию. Конечно же, писал и с пустой сравнительной ячейкой. За неделю сделал режимов 200, не меньше. Но как бы я ни пытался откалибровать чертов Linseis, он упорно не желал опуститься ниже 5%. А мне надо было на два порядка ниже... ведь дозировка была с точностью +/-0.1%. А в той же комнате стоял дифференциальный сканирующий калориметр Perkin-Elmer DSC-4. С компьютером на 8080, целых 64 килобайт оперативки, два флопака и здоровенный, с системный блок, интерфейс: АЦП-ЦАП и 8 релейных входа/выхода. К компьютеру было подключено и инфракрасное чудо PE-683 до 200 1/cm. Почему один комп на двоих? Да потому что этот комп в 1982 стоил примерно как любой из приборов!. И микровесы были, до микрограмма. Но на DSC-4 [тогда еще] мне не разрешали работать, впрочем, как и на инфракрасном :о У меня был опыт с ДСМ-2 еще с курсовой работы, и принципы я более-менее знал... на четверку так, не более На крурсаче я мерял не тепловые эффекты, а переходы в стеклообразное состояние. Иными словами, использовал прибор для регистрации изменения теплоемкости. И просто не знал, что за чудо DSC в режиме определения тепловых эффектов. Несколько дней я брал с собой мануалы дома, усвоил крепко, что не надо делать  и во второй пятницы остался на ночь. Дял начала проверил прибор по индию "5 девяток"- по температуре плавления и по величину теплового эффекта. Сходимость была потрясающая... тогда понял, откуда беруться цифры в справочниках - правильные вещества/правильные методы!!! Далее взял 1, 2, 4, 8, 16... 256 милиграмм нитрата калия и закатал в алюминиевых контейнеров, прописал теплоты фазового перехода и нанес на миллиметровке. Лист - полметра на полметра. Получилась идеальная прямая! Дальше пошли в ходе образцы, которых я наделал для DTA. Это уже было неинтересно, я и так знал, что получится Потом за воскресение накатал методику и в понедельник предъявил. Получил втык за работу без допуска, но легкий - победителей в нашем отделе не судили А через несколько месяцев я перешел из НИИ в серийный завод. Но это уже другая история Так вот, что позволило DSC так убедительно, на два порядка! побить DTA? Я объяснял устройство дифференциального сканирующего калориметра, да и в энциклопедию можно глянуть: DSC-4 отличался от рис. 3 по ссылке в основном тем, что применялись не термобатареи, а просто нагреватели. В этом случае легко измерить ток и напряжение через них и легко расчитать тепловой поток. |
|||||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
01.07.2008 // 9:32:56
Вчера не до конца запостил - много букв оказалось Главная разница между дифференциальной сканирующей калориметрии и дифференциальным термическим анализом: DTA определяет тепловые эффекты косвенным измерением - по разнице температуры, а DSC - прямым измерением - по мощности подведенного к образцу тепла. Поскольку теплоемкость ячейки DTA очень сложно определить, DSC побивает DTA на два порядка в точности измерения тепловых эффектов. |
|||||
|
Слингер Пользователь Ранг: 164 |
02.07.2008 // 8:22:29
Я немного с делами разгребусь - постараюсь уже с конкретными примерами и картинками показать строение современных приборов для термоанализа На следующей неделе думаю. Если кому-нибудь еще интересно... |
| |
||
|
Ответов в этой теме: 64
|
||
| ЖУРНАЛ | ЛАБОРАТОРИИ | ЛИТЕРАТУРА | ОБОРУДОВАНИЕ | РАБОТА | КАЛЕНДАРЬ | ФОРУМ |
| Copyright © 2002-2022 «Аналитика-Мир профессионалов» |
|
Размещение рекламы / Контакты |
[]
