| 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 |
 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. |
||
|
ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|||
|
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... |
||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
02.07.2008 // 14:16:03
Во будет номер, если они меряют только температуру и расчитывают через матмодель подведенную мощность   Тогда я буду счастлив, что мой бронепоезд DSC-4 стоит на запасном пути |
||
|
Слингер Пользователь Ранг: 164 |
25.07.2008 // 7:38:13
Сайт-наше-с-Александром-хобби вроде начал потихоньку работать, так что милости прошу - посмотрите и напишите мне или напрямую Александру что бы Вы еще хотели увидеть на сайте. Главная задача сайта не столько продвигать оборудование (хоть это и наша работа, но все же...) сколько самосовершенствование и более глубокое понимание приборов, задач, и самих методом термоанализа. В будущем хотели бы сделать форум для специалистов по термоанализу, где мы все могли бы обсуждать проблемы и расти в профессиональном плане С уважением, .
|
||
|
Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|
||
|
Слингер Пользователь Ранг: 164 |
25.07.2008 // 7:40:02
Помимо умных слов, которые там Александр на сайте написал, я еще дополнительно хочу сделать странички по основам методов. Это что касается напрямую темы этого топега
|
||
|
oztech Пользователь Ранг: 35 |
21.11.2011 // 9:55:12
Ссылка битая. Осталось ли что-нибудь действующее, где можно расспросить специалистов по термоанализу? |
||
|
oztech Пользователь Ранг: 35 |
21.11.2011 // 10:31:41
А пока задам вопрос в этом топике, он, кажется, наиболее далек от остальных, где много обсуждаются неактуальные для меня вопросы покупки дериватографов и ему подобных приборов. Итак, мы нашли специалистов, постоянно занимающихся дериватографией, и провели на их приборе довольно масштабный эксперимент. Их прибор - самодельный, термо- и дериватограммы выводятся на ПК, результаты можно транспортировать в Excel. Все это хорошо. Нас интересовала только термографическая часть, поскольку интересных эффектов, связанных с потерей массы, не обнаружилось. При обработке полученных данных неожиданно (для нас) выяснилось, что постоянство заданной линейной скорости нагрева наблюдается только в тигле с образцом. А температура в тигле с эталоном меняется по параболе: примерно до 900 C DT=Tобр - Tэт растет, проходит через максимум и начинает убывать. Такая картинка наблюдается на всех термограммах, включая съемку нулевой линии с эталонным веществом в обоих тиглях. Чем объясняется данный эффект? Как практически свести нулевую линию к теоретическому виду? Как обрабатывать экспериментальные данные с учетом систематической ошибки вышеописанного вида? |
||
|
Marat VIP Member Ранг: 1776 |
21.11.2011 // 10:54:57
Весь контент плавно перетек на официальный сайт - |
||
|
Marat VIP Member Ранг: 1776 |
21.11.2011 // 10:58:30
Это "особенность" конструкции Вашего анализатора. Можно устранить вычитанием фонового эксперимента. |
| |
||
|
Ответов в этой теме: 64
|
||
| ЖУРНАЛ | ЛАБОРАТОРИИ | ЛИТЕРАТУРА | ОБОРУДОВАНИЕ | РАБОТА | КАЛЕНДАРЬ | ФОРУМ |
| Copyright © 2002-2022 «Аналитика-Мир профессионалов» |
|
Размещение рекламы / Контакты |
[]
