Дифференциальный термический анализ реферат

Обновлено: 05.07.2024

Работа состоит из 1 файл

Термический анализ.doc

Термический анализ

Термический анализ — изучает изменение свойств материалов под воздействием температуры.

Визуальный метод термического анализа состоит в наблюдении и измерении температуры первого появления (исчезновения) неоднородности (например, выпадения кристаллов, исчезновения мути в системе двух несмешивающихся жидкостей) в изучаемой среде при её охлаждении (или нагревании). Он применим только к прозрачным легкоплавким объектам. Гораздо более общим является метод построения кривых "время - температура". Нагревая (охлаждая) изучаемый объект, измеряют через небольшие промежутки времени его температуру; результаты измерений изображают графически, откладывая время по оси абсцисс, а температуру - по оси ординат. При отсутствии превращений кривая нагревания (охлаждения) идёт плавно; превращения отражаются появлением на кривой изломов или горизонтальных участков ("остановок"). Для записи кривых нагревания и охлаждения используют самопишущие приборы.

С помощью термического анализа решается задача получения количественных характеристик (например, фазовый состав, теплота реакций) при нагревании (охлаждении) исследуемых объектов. Термический анализ широко применяется при изучении сплавов металлов и других сплавов, а также минералов и других геологических пород.

Обычно выделяют дифференциально-термический анализ и термогравиметрический анализ.

Термогравиметрия

Термогравиметрия — метод исследования (анализа) состава вещества по изменению веса нагреваемого вещества в зависимости от температуры. Термогравиметрический анализ широко используется в исследовательской практике для определения температуры деградации полимеров, влажности различных материалов, доли органических и неорганических компонентов, точки разложения взрывчатых веществ и сухого остатка растворенных веществ. Метод также пригоден для определения скорости коррозии при высоких температурах.

Поскольку многие термогравиметрические кривые выглядят сходно, может потребоваться их дополнительная обработка, прежде чем они могут быть правильно интерпретированы. Производная термогравиметрической кривой позволяет установить точку, в которой изменение веса происходит наиболее быстро. Возможны два способа проведения термогравиметрического эксперимента: изотермический, термогравиметрический при постоянной температуре печи, и наиболее распространенный-динамический, термогравиметрический при изменении температуры печи во времени (обычно при постоянной скорости нагрева). В результате получают кривые зависимости изменения массы Dm образца (термогравиметрическая кривая) либо скорости изменения массы (дифференциальная термогравиметрическая кривая) от времени или от температуры.

Воспроизводимость термогравиметрических кривых плохая, на их вид влияют много факторов: скорость нагрева, форма печи, природа материала контейнера для образца, размер частиц исследуемого образца (а иногда и их форма), его масса, плотность, теплопроводность. Растворимость в нем выделяющихся газов. Атмосфера в печи, место расположения термопары и термогравиметрия. Тем не менее различные участки кривой позволяют определить термин, устойчивость исходного образца, промежуточных соединений и конечного продукта. Зная состав исходного образца, можно рассчитать состав соединени на разных стадиях термического разложения. Обычно для характеристики вещества методом термогравиметрия фиксируют начальную (Тн) и конечную (Тк) температуры разложения. Разность Тк — Тн называют интервалом реакции.

Термоанализатор состоит из высокоточных весов с тиглями (как правило, платиновыми), которые размещаются в камере небольшой электропечи. В непосредственной близости от образца, например, под донышком тигля, находится контрольная термопара, с высокой точностью измеряющая температуру. Камера печи может заполняться инертным газом для предотвращения окисления или иных нежелательных реакций. Для управления измеряющей аппаратурой и снятия показаний используется компьютер.

В процессе анализа температура поднимается с постоянной скоростью, и записывается изменение массы в зависимости от температуры. Верхний предел температуры ограничен только возможностями прибора, и может достигать 1500 °C и более. При этом, благодаря хорошей теплоизоляции печи температура на ее внешней поверхности невысока и не вызывает ожога.

В методе термогравиметрического анализа высокого разрешения такое достигается за счет наличия петли обратной связи между весом образца и его температурой. Нагрев замедляется по мере изменения веса образца, и, таким образом, температуру, при которой изменяется вес можно установить с большой точностью. Многие современные термоанализаторы позволяют подключить к выходному штуцеру печи инфракрасный спектрофотометр для непосредственного анализа химического состава газа.

Установка термогравиметрического анализатора

Технические характеристики термогравиметрического анализатора

Диапазоны рабочих температур – от комнатной температуры до 1600С;

Скорость нагрева – от 0,01 до 250 С/мин;

Относительная погрешность измерения энтальпии – не более 3%;

Расход реакционного газа – до 200 мл/мин;

Объем тиглей – от 20 до 900мкл;

Автоматический податчик на 34 образца.

Дифференциально-термический анализ

Дифференциальный термический анализ (ДТА) — метод исследования, заключающийся в нагревании или охлаждении образца с определенной скоростью и записи временной зависимости разницы температур между исследуемым образцом и образцом сравнения (эталоном), не претерпевающим никаких изменений в рассматриваемом температурном интервале.

Сущность метода заключается в измерении разностей температур между исследуемым и эталонным образцами при их одновременном и идентичном нагреве или охлаждении (дифференциальной температуры). В качестве эталонного образца используется инертное вещество с близкими к исследуемому веществу значениями теплоемкости и теплопроводности, которое в исследуемом диапазоне температур не испытывает никаких структурных и фазовых изменений. Таким образом возникающая при одновременном нагреве или охлаждении исследуемого и эталонного образцов разность температур между ними обусловливается эндо- или экзотермическими превращениями или реакциями в исследуемом образце.

При исследованиях халькогенидных стеклообразных полупроводников ДТА служит для сравнительного анализа характеристик их молекулярной структуры с целью оценки степени пригодности материала для производства того или иного вида приборов. С помощью ДТА возможно определять и абсолютные характеристики материала: температуру и энергию активации фазовых превращений, теплоты фазовых превращений.

Некоторые характерные задачи, решаемые при использовании метода ДТА

-определение температур фазовых переходов 1-го рода (плавления, кристаллизации, кипения и проч.);

-определение теплофизических характеристик веществ (энтальпии, энтропии, теплоемкости и т.д.);

-изучение тепловых эффектов химического взаимодействия конденсированных веществ или конденсированных веществ и газовой фазы (окисление, восстановление и проч.).

Схема прибор дифференциально–термического анализатора

В платиновый тигель помещают навеску полимера 1 (желательно в виде мелкодисперсного порошка), а в другую - примерно такой же объем эталонного вещества 2. Тигли устанавливают в прибор на торцы вертикально стоящих фарфоровых трубок.

7-термокамера, в которой температура задается термопарой 8 с регулятором 9.

Дисками программного управления задают начальное напряжение, скорость повышения температуры (обычно 5 град/мин) и конечную температуру. В ячейках установлены термопары 3, с помощью которых приборами 4 и 5 регистрируется разность ДТА. (рис 2)

ТЕРМОГРАВИМЕТРИЯ - метод термического анализа, основанный на непрерывной регистрации изменения массы (взвешивании) образца в зависимости от его температуры в условиях программированного изменения температуры среды. Программы изменения температуры могут быть различны. Наиболее традиционным является нагревание образца с постоянной скоростью. Однако нередко используются методы в которых температура поддерживается постоянной (изотермические) или меняется в зависимости от скорости разложения образца (например метод постоянной скорости разложения).

Наиболее часто термогравиметрический метод используется при изучении реакций разложения или взаимодействия образца с газами, находящимися в печи прибора. Поэтому современный термогравиметрический анализ всегда включает в себя строгий контроль атмосферы образца с использованием встроенной в анализатор системы продува печи (контролируются как состав так и расход продувочного газа).

Метод термогравиметрии представляет собой один из немногих абсолютных (т.е. не требующих предварительной калибровки) методов анализа, что делает его одним из наиболее точных методов (наряду с классическим весовым анализом).

Обычно выделяют несколько методов, отличающихся друг от друга тем, какое свойство материала измеряется:

· Дифференциально-термический анализ (ДТА)- метод исследования, заключающийся в нагревании или охлаждении образца с определенной скоростью и записи временной зависимости разницы температур между исследуемым образцом и образцом сравнения (эталоном), не претерпевающим никаких изменений в рассматриваемом температурном интервале.

· Дифференциально-сканирующая калориметрия (ДСК): теплота

· Термогравиметрический анализ (ТГА)- метод термического анализа, при котором регистрируется изменение массы образца в зависимости от температуры.Этот метод анализа полагается на высокоточные измерения трех параметров: веса, температуры и изменения температуры.

· Термомеханический анализ (ТМА): линейный размер

· Дилатометрия (Дил): объём

· Динамический механический анализ (ДМА) : механическая жёсткость и амортизация

· Диэлектрический термический анализ (ДЭТА): диэлектрическая проницаемость и коэффициент потерь

· Анализ выделяемых газов (ГТА) : газовые продукты разложения

· Термооптический анализ(ТОА) : оптические свойства

· Визуально-политермический анализ (ВПА): форма

· Лазерный импульсный анализ (ЛПА): температурный профиль

· Термомагнитный анализ(ТМА) : магнитные свойства

Под синхронным термическим анализом (СТА) обычно понимают совместное использование термогравиметрии (ТГА) и дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК) одного и того же образца на одном инструменте. В этом случае условия эксперимента практически одинаковы для обоих сигналов (атмосфера, скорость потока газа, давление насыщенного пара над образцом, скорость нагрева и охлаждения, термический контакт образца с тиглем и датчиком температуры, эффект излучения и т.д.). Полученная информация может быть еще более расширена при оснащении инструмента СТА системой анализа газовой фазы (ГТА) - ИК-фурье спектроскопией (ИК-фурье) или масс-спектрометрией (МС).

Другие (менее распространенные) методы основаны на измерении звука или эмиссии света от образца, электрического разряда от диэлектрического материала или механической релаксации в нагруженном образце.

Объединяющей сущностью всех перечисленных методов является то, что отклик образца записывается в зависимости от температуры (и времени).

Обычно изменение температуры осуществляется по заранее заданной программе - либо это непрерывное увеличение или уменьшение температуры с постоянной скоростью (линейный нагрев/охлаждение), либо серия измерений при различной температуре (ступенчатые изотермические измерения). Используются и более сложные температурные профили, использующие осциллирующую (обычно в виде синусоидальных или прямоугольных колебаний) скорость нагревания (Термический анализ с модулированной температурой) или изменяющие скорость нагревания в ответ на изменение свойств системы (Термический анализ контролируемый образцом).

В дополнение к управлению температурой образца также важно управлять средой, в которой проводятся измерения (например, атмосферой). Измерения могут быть выполнены на воздухе или в среде инертного газа (например, аргона или гелия). Также используется восстановительная или химически активная газовая среда, образцы помещаются в воду или другую жидкость. Обращённая газовая хроматография является методикой, которая изучает взаимодействие газов и паров с поверхностью - измерения часто проводятся при различных температурах, так что они могут быть рассмотрены как одна из разновидностей термического анализа.

Атомно-силовая микроскопия использует тонкий зонд для отображения топологии и механических свойств поверхностей с высокой пространственной разрешающей способностью. Управляя температурой горячего зонда и/или образца можно реализовать метод термического анализа с пространственным разрешением.

Термический анализ также часто используется как один из основных методов изучения теплопередачи через структуры. Базовые данные для моделирования поведения и свойств таких систем получают измеряя теплоёмкость и теплопроводность.

Современные приборы для термического анализа.

Динамические механические анализаторы

Динамический механический анализ — мощный инструмент для исследования вязкоупругих свойств материалов (модуля упругости) в зависимости от различных факторов, в первую очередь от температуры и частоты приложенной нагрузки.

Динамический механический анализатор

МЕТТЛЕР ТОЛЕДО создала уникальный динамический механический анализатор DMA861, технические возможности которого являются непревзойденными для приборов данного класса:

Точно определённые термодинамические явления, такие, как фазовые переходы, могут свидетельствовать о подлинности и чистоте лекарственных средств. Уже давно установлены и применяются фармакопейные стандарты для температуры плавления или кипения субстанций. Данные фазовые переходы происходят при характеристических температурах, поэтому установленные для них фармакопейные стандарты могут использоваться для определения подлинности субстанций.

Точно определённые термодинамически е явлени я , таки е , как фазовые переходы , могут свидетельствовать о подлинности и чистот е лекарственных средств. У же давно установлены и применяются фармакопейные стандарты для температуры плавления или кипения субстанций . Данные фазовые переходы происходят при характеристических температурах , поэтому установленны е для них фармакопейные стандарты могут использоваться для определения подлинности субстанций . Поскольку наличие примесей пре дсказуемым образом влияет на указанные фазовые изменения, эти же фармакопейные стандарты могут применяться для контроля чистоты субстанций.

В самом широком смысле , термический анализ – это измерение зависимости физико-химических свойств материала от температуры. Старые методы, зависящие от визуального контроля и измерений в заданных или произвольно выбранных условиях , в значительной степени были вытеснены инструментальными методами, поскольку они более объективны , позволяют получить больше информации , с их помощью можно регистрировать данные для постоянного хранения, и они, как правило, более чувствительны, пре цизионны и точны. Более того, с помощью инструментальных методов можно получить информацию о десольватации, дегидрации, разложении, совер шенстве кристалла и полиморфизме; о температуре плавления, сублимации, стеклования, испарения и пироли за; о взаимодействии твёрдых компонентов , а также о чистоте. Подобные данные могут быть использованы для оп ределения характеристик субстанций , имеющих отношение к совме стимости, стабильности, упаковке и контролю качества. В настоящей статье описаны наиболее часто используемые в термическом анализе виды измерений : определение температур ы перехода и температуры плавления с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии ( ДСК), термогравиметрический анализ, высокотемпературная микроскопия и эвтектическое определение содержания примесей .

ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕХОДА И ПЛАВЛЕНИЯ

Более того, следует с осторожностью сравнивать результаты, полученные с помощью различных методов анализа. В оптических методах точка плавления может быть измерена как температура, при которой происходит плавление последних частичек твёрдого вещества . В отличие от этого ? точки плавления, измеренные с помощью ДСК, могут соответствовать температуре начала плавления или температуре, при которой наблюда лась наибольшая скорость плавления ( пик ). В то же время , пик чувствител ен к массе образца, скорости нагревания и другим факторам, в то время как на температуру начала плавления эти факторы оказывают меньшее влияние. При использовании термических методов необходимо учитывать ограничения , которые накладывают образовани е твёрдых растворов, нерастворимость в расплаве, полиморфизм и разложение в ходе анализа.

Жидкость → твёрдое тело

Твёрдое тело → газ

Твёрдое тело → твёрдое тело

Явление второго порядка

Аморфное тело → кристаллическое тело

Эндотермический или экзотермический переход

Предоставление результатов, полученных с помощью инструментальных методов

Для каждой термограммы должно быть представлено полное описание условий, в которых проводилось измерение , включая тип и модель прибора, запись последней калибровки, размер и идентификацию образца (включая предыдущую термическую историю), контейнер, подлинность, скорость потока и давление газовой атмосферы, направление и скорость изменения температуры, а также чувствительность прибора и регистрирующего устройства.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕХОДА (ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА ПЛАВЛЕНИЯ) И ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ

Если в частной статье, в которой приведена ссылка на данную статью , нет других указаний, использую т контрольно-измерительно е оборудование для ДТА или ДСК, оснащённое устройством для программирования температуры, тепловым датчиком (датчиками) и регистрирующей системой, которую можно подключить к компьютеру.

Калибровку контрольно-измерительного оборудования для регистрации изменений температуры и энтальпии проводят с помощью индия или другого соответствующего сертифицированного материала. Калибровку по температур е проводят, нагревая стандарт до расплавления и сравнивая экстраполированное начало плавления стандарта с сертифицированным начало плавления. Калибровку по температур е следует проводить при той же самой скорости нагревания, которая используется в эксперименте. Калибровку по энтальпии проводят, нагревая стандарт до расплавления и сравнивая рассчитанную теплоту плавления с теоретическим значением.

В тигле для образцов точно взвешивают соответствующее количество испытуемой субстанции, как описано в частной статье. Устанавливают начальную температуру, скорость нагревания, направление изменения температуры и конечную температуру, как указано в статье. Если в статье нет соответствующих указаний, данные параметры определяют следующим образом: проводят предварительное исследование в широком диапазоне температур (обычно от комнатной температуры до температуры разложения или до температуры на 10–20 ° C выше точки плавления) и широком диапазоне скоростей нагревания (от 1 до 20 ° C /мин) , чтобы обнаружить любые непредвиденные явления . Затем определяют наименьшую скорость нагревания, при которой разложение будет минимальным , а температур а перехода не будет искажена . Определяют температурный интервал , охватывающий исследуемый перехо д , так , чтобы базовую линию можно было продолжить до п е ресечения с касательной к кривой плавления (см. Рисунок 1 ).

При изучении чистых кристаллических материалов целесообразно проводить нагревание с низкой скоростью , например, 1 ° C /мин , в то время как нагревание полимерных и других полукристаллических материалов более приемлемо осуществлять со скорост ью до 20 ° C /мин. Начинают проведение анализ а и записывают кривую дифференциального термического анализа в координатах, в которых по оси X откладыва ют температур у , а по оси Y – изменение энергии. Температуре плавления (температуре начала плавления) соответствует пересечение (188,79 ° C ) продолжения базовой линии с касательной в точке наибольшего наклона (точке перегиба) кривой (см. Рисунок 1 ). Пику соответствует температура пика кривой (190,31 ° C ). Энтальпия явления пропорциональна площади, описываемой кривой, с учётом коррекции базовой линии .

Термогравиметрический анализ подразумевает проведение определения зависимости массы образца от температуры, времени нагревания или и температуры, и времени нагревания одновременно . Термогравиметрический анализ часто используется для изучения процессов дегидратации/десольватации и разложения соединени й . При надлежащем применении термогравиметрии , с её помощью можно получить больше полезной информации, чем с помощью определения потери в массе при высушивании при заданной температуре, которое часто проводится в течение фиксированного промежутка времени и обычно в недостаточно точно определённой атмосфере. Обычно адсорбированный на поверхности растворитель можно отличить от растворителя , входящего в структуру кристаллической решётки, и от потерь при разложении. Для того чтобы выявить взаимодействия с фармацевтическ ой субстанци ей , между фармацевтическими субстанциями, между действующими и вспомогательными веществами или упаковкой, измерения могут проводиться в атмосфере с контролируемой влажностью и концентрацией кислорода.

Хотя конкретное устройство прибора зависит от производителя, важнейшими элементами оборудования являются регистрирующие весы и программируемый источник тепла. Оборудование отличается по способности обрабатывать образцы различных размеров, способам определения температуры образца и диапазону регулирования состава атмосферы.

Калибровка необходима для всех систем: шкала масс калибр уется с помощью стандартных грузов , калибровка шкалы температур проводится с помощью эталонов, поскольку предполагается, что образец имеет такую же температуру, что и калориметрическая камера. Калибровку массы проводят, взвешив ая образцовый или эталонный груз и сравнивая измеренную массу с аттестованным значением. Калибровку по температуре проводят, анализируя точку Кюри магнитного эталона высокой чистоты, например, никеля , и сравнивая измеренное значение с теоретическим.

Образец испытывают в условиях, указанных в статье, и рассчитывают увеличение массы или потерю в массе в процентах от исходного значения. В качестве альтернативы, соответствующее количество материала поме щают в держатель образца и регистрируют массу. Поскольку важнейшее значение имеет атмосфера испытани я , должны быть указаны давление, скорость потока и состав газа. Устанавливают начальную температуру, скорость нагревания и конечную температуру в соответствии с указаниями производителя и начинают повышать температуру. В качестве альтернативы проводят исследование термограммы в широком диапазоне температур (обычно от комнатной температуры до температуры разл ожения или до температуры на 10 - 20 ° C выше точки плавления при скорости нагревания от 1 до 20 ° C /мин ) . Рассчитывают увеличение массы или потерю в массе в процентах от исходного значения.

Высокотемпературная микроскопия – аналитический метод, в котором с помощью микроскопа изучают зависимость опти чески х свойств образца от температуры. Метод в ысокотемпературн ой микроскопи и можно использовать как дополнительный к другим методам термического анализ а , применяемым для оп ределения характеристик фармацевтических соединений в твёрдом состоянии, таки м как ДСК, ДТА и порошков ая рентгеновск ая дифракци я при различных температурах . С помощью данного м етод а можно визуально подтверждать такие фазовые переходы , как плавление , перекристаллизация и твердофазные превращения. Микроскоп для высокотемпературных исследований должен быть от калиброван по температуре.

ЭВТЕКТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСЕЙ

Основой любого калориметрического метода определения чистоты является взаимосвязь между понижением точ ек плавления и зам ерзания и уровнем содержания примеси. Плавление соединения характеризуется поглощ ением скрытой теплоты плавления ( ΔH f ) при конкретной температуре ( T 0 ) . Теоретически , плавление абсолютно чистого кристаллического соединения должно происходить в бесконечно узком интервале. Расширение интервала плавления , вследствие присутствия примесей , является чувствительным критерием чистоты. Данное явление можно установить визуально при изучении термограмм образцов, содержание примесей в которых отличается на несколько десятых долей процента. Плавление 20% чистого на 99 % материала происходит при температуре на 3 ° C ниже температуры плавления чистого материала (см. Рисунок 2 ).

Параметры плавления (интервал плавления, ΔH f и рассчитанную эвтектическую чистоту) можно легко определить по термограмме одного плавления, используя небольшое количество испытуемого образца, и для данного метода не требуется проводить многочисленные точные измерения истинной температуры. Единицы измерения, используемые для построения термограммы, можно непосредственно перевести в единицы переноса тепла – милликалории в секунду.

Понижение точки замерзания в разбавленных растворах , обусловленное молекулами приблизительно одинакового размера , описывается модифицированным уравнением Вант-Гоффа :

где: T – абсолютная температура , в кельвинах; X 2 – мольная доля минорного компонента (растворённое вещество, примесь); Δ H f – мольная теплота плавления основного компонента , в Дж/моль ; R – газовая постоянная , в Дж/(моль · К); K D – коэффициент распределения растворённого вещества между твёрдой и жидкой фазами.

Предполагается, что температурный интервал небольшой, и что не образуется твёрдых растворов ( K D = 0).

Интегрирование уравнения Вант-Гоффа приводит к следующей зависимости между мольной долей примеси и понижением точки плавления:

где: T 0 – точка плавления чистого соединения , в кельвинах; T m – точка плавления испытуемого образца, в кельвинах.

Если не происходит образ ование твёрдого раствора, то концентрация примеси в жидкой фазе при любой температуре в ходе плавления обратно пропорциональна расплавившейся части при этой температуре, а понижение точки плавления прямо пропорционально мольной доле примеси. При построении диаграммы зависимости наблюдаемой температуры испытуемого образца ( T s ) от обратной величины расплавившейся части (1/ F ) при температуре T s , должна получиться прямая линия с наклоном, равным понижению точки плавления ( T 0 – T m ). Теоретическую точку плавления чистого соединения получают путём экстраполяции до значения 1/ F = 0 :

Подставляя в уравнение (2) вместо T 0 - T m , Δ H f и T 0 экспериментально полученны е значени я , рассчитывают мольную долю общего содержания эвтектической примеси, и умножая эту величину на 1 00, получают мольную долю общего содержания эвтектических примесей в процентах.

Отклонения от теоретической линейной диаграммы могут происходить при образовании твёрдого раствора ( K D = 0 ), поэтому следует соблюдать осторожность при интерпретации данных.

Чтобы между концентрацией примеси и понижением точки плавления наблюдалась линейная зависимость, примесь должна быть растворима в жидкой фазе или расплаве соединения, но нерастворима в твёрдой фазе, т.е. не должно образовываться твёрдых растворов. Чтобы происходило растворение в расплаве , необходимо некоторое химическое подобие. Например, присутствие ионных соединений в нейтральных органических соединениях и возникновение термического разложения не могут быть отражены в оценках чистоты . Степень этих теоретических ограничений изучена только частично.

Примеси, появляющиеся при синтезе, часто сходны с конечным продуктом , поэтому в таких случаях обычно не возникает сложностей с растворимостью в расплаве. Примеси, состоящие из молекул той же самой формы, размера и природы, что и молекулы основного компонента, могут быть включены в матрицу основного компонента без нарушения структуры кристаллической решётки, при этом происходит образование твёрдых растворов или включений. Такие примеси нельзя обнаружить с помощью метода ДСК. В подобных случаях оценки чистоты получаются слишком высокими. Такое часто наблюдается для менее упорядоченных кристаллов, на что указывают низкие теплоты плавления.

Кроме того, метод является надёжным, когда чистота основного компонента превышает 98,5 моль %, и материалы не разлагаются при плавлении.

Рассчитанные по термограммам уровни содержания примесей являются воспроизводимыми и обычно надёжны в пределах 0,1 % в случае идеальных соединений.

Нельзя проводить определение чистоты со единений, существующих в различных полиморфных модификациях, если только соединения не были полностью переведены в какую-либо одну модификацию. С другой стороны, ДСК и ДТА по своей природе полезны для обнаружения полиморфизма, и, следовательно, для его контроля .

Методика и расчёты, применяемые для эвтектического определения содержания примесей, зависят от конкретного типа используемого прибора. Наиболее подходящая методику для конкретного прибора приведена в документации производителя и/или в литературе по термическому анализу. В любом случае , необходимо помнить об ограничениях, которые накладывают образование твёрдого раствора, нерастворимость в расплаве, полиморфизм и разложение в ходе анализа.

Читайте также: