Nøkkelforskjellen mellom TGA DTA og DSC er at TGA måler vektendringen til en prøve over et temperaturområde, mens DTA måler varmeforskjeller mellom en referanseprøve og en prøve av interesse over et temperaturområde, og DSC måler varmestrømmen til en prøve over et temperaturområde.
TGA står for termogravimetrisk analyse, mens DTA står for differensiell termisk analyse, og DSC står for differensiell skanningkalorimetri.
Hva er TGA (termogravimetrisk analyse)?
Begrepet TGA står for termogravimetrisk analyse. Det er en metode for å analysere en prøve termisk der massen til prøven måles over tid når temperaturen endres senere. Måling av massen i denne metoden gir oss informasjon om fysiske fenomener, inkludert faseoverganger, absorpsjon, adsorpsjon og desorpsjon. Den gir også informasjon om kjemiske fenomener som kjemisorpsjon, termisk dekomponering og fastgassreaksjoner som oksidasjon og reduksjon.
Instrumentet vi kan bruke for TGA er en termogravimetrisk analysator. Den kan kontinuerlig måle masse mens temperaturen på prøven endres over tid. I denne metoden tar vi for oss masse, temperatur og tid som basismålinger, og mange tilleggsmål er utledet fra disse tre basismålingene.
Vanligvis inneholder en TGA-analysator en presisjonsbalanse med en prøvepanne plassert inne i en ovn med en programmerbar kontrolltemperatur. Generelt økes denne temperaturen med en konstant hastighet for å forårsake en termisk reaksjon. Den termiske reaksjonen kan finne sted under en rekke atmosfærer, inkludert omgivelsesluft, vakuum, inertgass, oksiderende/reduserende gasser, korrosive gasser, karburerende gasser, væskedamper eller selvgenerert atmosfære. Det kan også inkludere en rekke trykk som høyt vakuum, høyt trykk, konstant trykk eller kontrollert trykk.
Dataene som samles inn fra analysatoren kan brukes til å lage et plott av massen eller prosentandelen av den opprinnelige massen på y-aksen vs. temperatur på x-aksen. Vi kaller dette plottet en TGA-kurve. Den første deriverte av TGA-kurven kan plottes ved å bestemme infeksjonspunkter som er nyttige for dyptgående tolkninger og differensiell termisk analyse.
Hva er DTA (Differential Thermal Analysis)?
Begrepet DTA står for differensiell termisk analyse. Det er en termoanalytisk teknikk som ligner på differensiell skanningkalorimetri. I denne metoden gjennomgår materialet som studeres og en inert referanse identiske termiske sykluser, for eksempel de samme kjøle- eller oppvarmingsprogrammene. Deretter kan vi registrere enhver temperaturforskjell mellom prøven og referansen.
Et plott mellom differensi altemperaturen og tid eller temperatur kalles en DTA-kurve eller termogram. Fra dette kan vi oppdage endringer i prøven som enten er endoterme eller eksoterme i forhold til den inerte referansen. Derfor gir en DTA-kurve data om transformasjonene som har funnet sted, som inkluderer glassoverganger, krystallisering, smelting og sublimering. Vi kan identifisere området under DTA-toppen som entalpiendringen, og den er egentlig ikke påvirket av varmekapasiteten til prøven.
Hva er DSC (Differential Scanning Calorimetry)
DSC eller differensiell skanningkalorimetri er en termoanalytisk metode som måler forskjellen i varmen som kreves for å øke temperaturen til en prøve og referansen som en funksjon av temperaturen. I denne metoden holdes både prøven og referansen ved samme temperatur gjennom hele eksperimentet.
Vanligvis er temperaturen som brukes for DSC-metoden utformet som et temperaturprogram på en slik måte at prøveholdertemperaturen øker lineært som en funksjon av tiden. På den annen side bør referanseprøven ha en veldefinert varmekapasitet over det temperaturområdet vi skal skanne.
Det finnes forskjellige typer DSC, for eksempel varmefluks DSc og effektdifferensial DSC. Heat-reflux DSC måler forskjellen i varmefluks mellom prøven og en referanse, mens effektdifferensial DSC måler forskjellen i effekt levert til prøven og en referanse.
Hva er forskjellen mellom TGA DTA og DSC?
TGA står for termogravimetrisk analyse, mens DTA står for differensiell termisk analyse, og DSC står for differensiell skanningkalorimetri. Den viktigste forskjellen mellom TGA DTA og DSC er at TGA måler vektendringen til en prøve over et temperaturområde, mens DTA måler forskjellen i varme mellom en referanseprøve og en prøve av interesse over et temperaturområde, og DSC måler varmestrømmen av en prøve over et temperaturområde.
Infografikken nedenfor presenterer forskjellene mellom TGA DTA og DSC i tabellform for side-ved-side-sammenligning.
Sammendrag – TGA vs DTA vs DSC
Nøkkelforskjellen mellom TGA DTA og DSC er at TGA måler vektendringen til en prøve over et temperaturområde, og DTA måler forskjellen i varme mellom en referanseprøve og en prøve av interesse over et temperaturområde, mens DSC måler varmestrømmen til en prøve over et temperaturområde.
