TGA DTA和DSC的区别

主要区别 – TGA vs DTA vs DSC

TGA、DTA 和 DSC 是三个术语，用于描述使用这些化合物的温度变化对参与化学反应的化合物进行分析。 TGA代表热重分析，DTA代表差热分析，而DSC代表差示扫描量热法。所有这三种技术都是热分析的类型。 TGA DTA 和 DSC 之间的主要区别在于测量由热量引起的样品变化的方法。 在 TGA 中，测量样品质量随温度升高的变化，而在 DTA 中，测量样品与参考之间的温差，而在 DSC 中，测量化学过程中释放的热量。

涵盖的关键领域

1.什么是TGA – 定义、分析方法、应用 2. 什么是 DTA – 定义、分析方法、应用 3.什么是DSC – 定义、分析方法、应用 4. TGA DTA和DSC有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：差示扫描量热法、差示热分析、DSC、DTA、TGA、热分析、热重分析

什么是 TGA

TGA 是热重分析。它是一种热分析技术。在这里，随着温度的变化，观察和分析样品质量的变化。这也可以在恒定温度下作为时间的函数来测量。该方法常用于样品纯度、样品中碳酸盐和有机物含量等的分析。

可以使用该技术分析的物质包括无机材料、金属、聚合物、塑料、陶瓷、玻璃和复合材料。用于此目的的设备称为热重分析仪。它随着温度的变化连续测量样品的质量。从 TGA 测量的基本参数是质量、温度和时间。

图 1：显示物质在不同温度下质量变化的热谱图。

为了进行准确的测量，温度逐渐升高或降低，并连续测量质量。分析可以在不同的大气条件下进行，例如正常大气条件和真空。

TGA 可用于评价物质的热稳定性。有时它非常有助于确定燃烧反应中发生的质量变化。对于高挥发性化合物，TGA 是确定蒸发速率的一种很好的技术。这种方法也有助于确定物质的居里温度。

什么是 DTA

DTA 或差热分析是一种热分析技术。在这里，样品和参考化合物之间产生的温差是在相同的热处理下测量的。参考材料应该是惰性的。标准物质和样品都应提供相同的条件和相同的处理。

如果样品和参比的温度差为零，则样品化合物是热惰性的。这是因为参考材料也是热惰性的，并且样品是相对于参考材料进行分析的。

图 2：带有质谱仪的差热分析仪。

分析仪由样品架、传感器、加热炉、温控系统和记录系统组成。该仪器可在非常高的温度下使用。它也是高度敏感的。这些是 DTA 方法的优点。

DTA技术可用于分析矿物的热特性，用于聚合物的表征；在制药和食品工业中，它可用作分析生物材料的方法。

什么是DSC

DSC 是差示扫描量热法。在 DSC 中，根据特定时间的温度变化测量热流。测量 DSC（热量计）的仪器使用两个室来保存样品和参考材料。参比室充满溶剂。样品室充满溶解在相同溶剂（相同量）中的样品物质，用作参考。该技术可用于物质和化学反应。

图 3：差示扫描量热仪

在实验结束时，获得热谱图。该热谱图提供了样品释放的热能相对于参考的偏差。供参考的曲线称为基线。高于基线的偏差称为放热转变，低于基线的偏差称为吸热转变。峰下面积与样品吸收或释放的热量成正比。

在这种方法中，少量样品就足以进行分析。这是因为样品在分析前溶解在参比室中使用的相同溶剂中。该技术适用于测定特定化学反应的反应热。但是，样品和参比都应给予相同的条件，并应对两者进行相同的热处理，以获得准确的结果。

TGA DTA和DSC的区别

定义

热重分析： TGA 是热重分析。

税收协定： DTA 是差热分析。

数码相机： DSC 是差示扫描量热法。

技术

热重分析： 在 TGA 中，观察和分析样品质量随温度变化的变化。

税收协定： 在 DTA 中，样品和参考化合物之间产生的温差是在相同的热处理下测量的。

数码相机： 在 DSC 中，根据特定时间的温度变化测量热流。

分析的化合物

热重分析： TGA 可用于分析无机材料、金属、聚合物、塑料、陶瓷、玻璃和复合材料。

税收协定： DTA 可用于分析矿物的热特性、聚合物和生物材料的表征。

数码相机： DSC 可用于分析蛋白质、抗体等。

样品性质

热重分析： 样品可以作为粉末或小块的固体物质在 TGA 中使用。

税收协定： 样品可以以其固态用于 DTA。

数码相机： 样品始终是液体；将要分析的物质溶解在用作参考的溶剂中。

结论

TGA、DTA 和 DSC 是热分析技术。这些技术用于分析特定物质在温度变化时的行为。这些技术也适用于某些化学反应，以找出反应与温度之间的关系。 TGA、DTA 和 DSC 之间的主要区别在于测量由热量引起的样品变化的方法。

参考：

1. “差示扫描量热法”。化学 LibreTexts，Libretexts，2017 年 1 月 7 日，可在此处获取。 2017 年 9 月 27 日访问。2. Samira Mohammadpour。 “差热分析和差示扫描量热法。” LinkedIn SlideShare，2014 年 8 月 6 日，可在此处获取。 2017 年 9 月 27 日访问。3.“热重 (TG) 或热重分析 (TGA) 或热重分析。” Anderson Materials Evaluation, Inc.，可在此处获得。 2017 年 9 月 27 日访问。