در مقاله زیر به برخی از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی اشاره می‌شود.آنالیز حرارتی، یک زمینه گسترده از تکنیک‌های آنالیزی است که بر پایه تغییرات حرارتی در ترکیبات مورد بررسی انجام می‌شود. این تکنیک‌ها اطلاعات مفصلی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات فراهم می‌کنند.

آنالیز حرارتی به عنوان یکی از روش‌های مهم در علم تجزیه و تحلیل، بر اساس تغییرات حرارتی در نمونه‌ها به عنوان پاسخ به تغییرات در شرایط حرارتی متفاوت، اطلاعات قابل ارزیابی فراهم می‌کند. این روش‌ها از جمله معروف‌ترین تکنیک‌های آنالیزی به شمار می‌آیند و در مختلف حوزه‌های علمی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

دیفرانسیل ترموگرافی (DTA)

دیفرانسیل ترموگرافی (DTA) یکی از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی است که جزئی مهم از تکنیک‌ های حرارتی به شمار می‌آید. در DTA، تغییرات حرارتی نمونه به صورت دیفرانسیل (یا تفاوت) نسبت به یک مرجع یا نمونه مرجع ثبت می‌شود.

این روش به ما اجازه می‌دهد تا تغییرات حرارتی مرتبط با تغییرات فیزیکی یا شیمیایی در نمونه را تحلیل کنیم.

یک نمونه از کاربرد DTA در بررسی تغییرات حرارتی در یک واکنش شیمیایی می‌تواند مفید باشد.

به عنوان مثال، در واکنش اکسیداسیون، هنگامی که یک ماده با یک ماده اکسیژن ترکیب می‌شود و حرارت ایجاد می‌شود، DTA قادر است تغییرات حرارتی مرتبط با این واکنش را نشان دهد. تفاوت حرارتی نسبت به یک مرجع در نمودار DTA نمایانگر زمان و دمایی است که واکنش اتفاق می‌افتد.

این تکنیک به عنوان یک ابزار قدرتمند در زمینه‌های مختلف از شیمی تا مهندسی و علوم مواد استفاده می‌شود.

با تحلیل نمودار DTA، می‌توان اطلاعاتی از جمله دمای تجزیه، تغییرات فازی، واکنش‌های شیمیایی، و خصوصیات حرارتی مواد به دست آورد.

در مجموعه‌ای از آزمایش‌های DTA، یک نمونه و یک مرجع همزمان گرم می‌شوند و تغییرات حرارتی در هر دو نمونه با یکدیگر مقایسه می‌شود.

این تجزیه و تحلیل دقیق اطلاعات مفصلی از ویژگی‌های حرارتی مواد فراهم می‌کند.

 

ترموگرافی تفسیری (TGA)

ترموگرافی تفسیری (TGA) یکی از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی است که در بررسی تغییرات وزنی نمونه در پاسخ به تغییرات دما به کار می‌رود.

در این روش، نمونه به تدریج گرم می‌شود و تغییرات وزن آن در طول زمان رصد می‌شود. این تغییرات وزن ممکن است ناشی از فرآیندهایی مانند تجزیه ترمال، اکسیداسیون، یا تغییرات فازی باشد.

به عنوان مثال، در مورد تحلیل یک پلیمر، در حالت ابتدایی، وزن نمونه ثابت است.

با افزایش دما، ممکن است شروع به تجزیه ترمال پلیمر شود که باعث افت وزن می‌شود. این تغییرات در نمودار TGA نشان‌دهنده مراحل مختلف تجزیه و تحلیل مواد می‌باشد.

تحلیل TGA که از انواع روش های آنالیز حرارتی است به ما اطلاعاتی درباره ویژگی‌های حرارتی مواد مانند دمای تجزیه، پایداری حرارتی، و میزان اکسیداسیون فراهم می‌کند. این روش در مطالعه مواد پلیمری، مواد غذایی، کربنات‌ها، و موارد دیگر استفاده می‌شود.

 

آنالیز حرارتی گازی (GC)،از انواع روش های آنالیز حرارتی

آنالیز حرارتی گازی یا GC یکی از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی است که برای جداسازی و تحلیل ترکیبات گازی از یک نمونه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در این روش، نمونه ابتدا در یک ستون جداسازی گازی حرارتی عبور می‌کند و سپس با تشدید حرارتی، تشدید می‌شود.

GC به وسیلهٔ ستون جداسازی مختلف و گزینه‌های تشدید حرارتی، اجزاء گازی را بر اساس زمانی که برای عبور از ستون نیاز دارند، جدا می‌کند.

این روش معمولاً برای تجزیه و تحلیل ترکیبات هوای اطراف، نمونه‌های زیستی، و ترکیبات شیمیایی در صنایع مختلف از جمله شیمی، داروسازی، و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

تحلیل کالری‌سیمتری از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی

تحلیل کالری‌ سیمتری یکی از انواع روش های آنالیز حرارتی است که در اندازه‌گیری حرارتی فرآیندها یا مواد به کار می‌رود.

در این روش، حرارت تولید شده یا جذب شده در نتیجهٔ یک فرآیند مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. این تحلیل به تعیین میزان حرارتی که در یک واکنش یا تغییر حالتی اتفاق می‌افتد، می‌پردازد.

مثلاً، در تحلیل حرارتی کالری‌سیمتری، انرژی حرارتی تولید یا جذب شده در نمونه مورد بررسی، به صورت دقیق اندازه‌گیری می‌شود.

این روش در مطالعه ویژگی‌های حرارتی مواد مانند تغییرات حرارتی ناشی از تغییر حالت فازی، تجزیه ترمال، و واکنش‌های شیمیایی کاربرد دارد.

 

 

کالوری متری روشی برای آنالیز حرارتی

کالوری‌ متری یکی از مهمترین وسایل در دسته انواع روش‌ های آنالیز حرارتی است.

این روش برای اندازه‌گیری مقدار حرارت تولید یا جذب شده در یک فرآیند یا نمونه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آنالیز حرارتی کالوری‌متری یک پیشرونده از دستگاه‌های آنالیز حرارتی است که توانایی اندازه‌گیری دقیق انرژی حرارتی را در محدوده دماهای مختلف دارد.

اصول عملکرد:

– اندازه‌گیری تغییر دما: کالوری‌متر به اندازه‌گیری تغییرات دمایی در نمونه و مرجع (رفرنس) می‌پردازد.

– تعیین توان حرارتی: با تحلیل تغییرات دمایی، توان حرارتی (کالری) تولید یا جذب شده در نمونه مورد بررسی قابل تخمین می‌شود.

کاربردها:

– مطالعه تغییرات فازی: تعیین دماها و انرژی‌های مرتبط با تغییرات فازی مانند ذوب، انجماد، و تبخیر.

– بررسی واکنش‌های شیمیایی: تجزیه ترمال ناشی از واکنش‌های شیمیایی و تخمین انرژی مورد نیاز برای این واکنش‌ها.

– مطالعه روندهای حرارتی: تحلیل تغییرات حرارتی در فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی مختلف.

مزایا:

– حساسیت بالا: کالوری‌متری که از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی است به دلیل حساسیت بالا در اندازه‌گیری تغییرات دمایی، توانایی خوبی در تفکیک و اندازه‌گیری کوچکترین تغییرات را دارد.

– اطلاعات گسترده: ارائه اطلاعات دقیق درباره ویژگی‌های حرارتی مواد در شرایط مختلف دما.

به طور کلی، کالوری‌متری به عنوان یک ابزار قدرتمند در تحلیل تغییرات حرارتی و بررسی ویژگی‌های حرارتی مواد در زمینه‌های مختلف از جمله شیمی، فیزیک، و علوم مواد به کار می‌رود.

 

آنالیز حرارتی ایزوترمال

آنالیز حرارتی ایزوترمال یکی از انواع روش‌ های آنالیز حرارتی است که در آن تغییرات حرارتی یک نمونه به مرور زمان در شرایط دمایی ثابت مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این روش، دما به صورت متداول ثابت نگه داشته می‌شود و تغییرات حرارتی نمونه به مرور زمان نقشه‌برداری می‌شود.

این تحلیل به ما اطلاعاتی دربارهٔ رفتار حرارتی مواد، تغییرات فازی، و روندهای شیمیایی در دمای ثابت فراهم می‌کند.

آنالیز حرارتی ایزوترمال می‌تواند در مطالعه ترکیبات شیمیایی، پلیمرها، مواد حاصل از فرآیندهای شیمیایی، و واکنش‌های ترمال مفید باشد.