Het belangrijkste verschil tussen TGA DTA en DSC is dat TGA de gewichtsverandering van een monster meet over een temperatuurbereik, terwijl DTA warmteverschillen meet tussen een referentiemonster en een monster van belang over een temperatuurbereik, en DSC meet de warmtestroom van een monster over een temperatuurbereik.
TGA staat voor thermogravimetrische analyse, terwijl DTA staat voor differentiële thermische analyse en DSC staat voor differentiële scanningcalorimetrie.
Wat is TGA (Thermogravimetrische Analyse)?
De term TGA staat voor thermogravimetrische analyse. Het is een methode voor het thermisch analyseren van een monster waarbij de massa van het monster in de tijd wordt gemeten wanneer de temperatuur vervolgens verandert. Het meten van de massa in deze methode geeft ons informatie over fysische verschijnselen, waaronder faseovergangen, absorptie, adsorptie en desorptie. Het geeft ook informatie over chemische fenomenen zoals chemisorptie, thermische ontleding en vaste-gasreacties zoals oxidatie en reductie.
Het instrument dat we kunnen gebruiken voor TGA is een thermogravimetrische analysator. Het kan de massa continu meten terwijl de temperatuur van het monster in de loop van de tijd verandert. Bij deze methode beschouwen we massa, temperatuur en tijd als basismetingen, en veel aanvullende metingen worden afgeleid van deze drie basismetingen.
Normaal gesproken bevat een TGA-analysator een precisiebalans met een monsterpan in een oven met een programmeerbare regeltemperatuur. In het algemeen wordt deze temperatuur met een constante snelheid verhoogd om een thermische reactie te veroorzaken. De thermische reactie kan plaatsvinden onder verschillende atmosferen, waaronder omgevingslucht, vacuüm, inert gas, oxiderende/reducerende gassen, corrosieve gassen, carburerende gassen, dampen van vloeistoffen of een zelf gegenereerde atmosfeer. Het kan ook een verscheidenheid aan drukken omvatten, zoals hoog vacuüm, hoge druk, constante druk of gecontroleerde druk.
De gegevens die van de analysator zijn verzameld, kunnen worden gebruikt om een grafiek te maken van de massa of het percentage van de initiële massa op de y-as versus de tijdstemperatuur op de x-as. We noemen deze grafiek een TGA-curve. De eerste afgeleide van de TGA-curve kan worden uitgezet door infectiepunten te bepalen die nuttig zijn voor diepgaande interpretaties en differentiële thermische analyse.
Wat is DTA (Differentiële Thermische Analyse)?
De term DTA staat voor differentiële thermische analyse. Het is een thermoanalytische techniek die lijkt op differentiële scanningcalorimetrie. Bij deze methode ondergaan het onderzochte materiaal en een inerte referentie identieke thermische cycli, zoals dezelfde koel- of verwarmingsprogramma's. Vervolgens kunnen we elk temperatuurverschil tussen het monster en de referentie registreren.
Een grafiek tussen de differentiële temperatuur en tijd of temperatuur wordt een DTA-curve of thermogram genoemd. Hieruit kunnen we veranderingen in het monster detecteren die endotherm of exotherm zijn in relatie tot de inerte referentie. Daarom geeft een DTA-curve gegevens over de transformaties die hebben plaatsgevonden, waaronder glasovergangen, kristallisatie, smelten en sublimatie. We kunnen het gebied onder de DTA-piek identificeren als de enthalpieverandering, en het wordt niet echt beïnvloed door de warmtecapaciteit van het monster.
Wat is DSC (Differential Scanning Calorimetry)
DSC of differentiële scanningcalorimetrie is een thermoanalytische methode die het verschil meet in de warmte die nodig is om de temperatuur van een monster te verhogen en de referentie als functie van de temperatuur. Bij deze methode worden zowel het monster als de referentie gedurende het hele experiment op dezelfde temperatuur gehouden.
Meestal is de temperatuur die wordt gebruikt voor de DSC-methode ontworpen als een temperatuurprogramma op een zodanige manier dat de temperatuur van de monsterhouder lineair stijgt als een functie van de tijd. Aan de andere kant moet het referentiemonster een goed gedefinieerde warmtecapaciteit hebben over het temperatuurbereik dat we gaan scannen.
Er zijn verschillende soorten DSC, zoals warmtestroom DSc en vermogensverschil DSC. Heat-reflux DSC meet het verschil in warmteflux tussen het monster en een referentie, terwijl het vermogensverschil DSC het verschil meet in het aan het monster geleverde vermogen en een referentie.
Wat is het verschil tussen TGA DTA en DSC?
TGA staat voor thermogravimetrische analyse, terwijl DTA staat voor differentiële thermische analyse en DSC staat voor differentiële scanningcalorimetrie. Het belangrijkste verschil tussen TGA DTA en DSC is dat TGA de gewichtsverandering van een monster over een temperatuurbereik meet, terwijl DTA het verschil in warmte meet tussen een referentiemonster en een monster van belang over een temperatuurbereik, en DSC de warmtestroom meet van een monster over een temperatuurbereik.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen TGA DTA en DSC in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – TGA vs DTA vs DSC
Het belangrijkste verschil tussen TGA DTA en DSC is dat TGA de gewichtsverandering van een monster meet over een temperatuurbereik, en DTA meet het verschil in warmte tussen een referentiemonster en een monster van belang over een temperatuurbereik, terwijl DSC de warmtestroom van een monster over een temperatuurbereik meet.
