影響差熱分析法的幾個(gè)因素
差熱分析法 (DTA)是在程序控制溫度下，測量試樣與參比物質(zhì)之間的溫度差ΔT與溫度T（或時(shí)間t）關(guān)系的一種分析技術(shù)，所記錄的曲線是以ΔT為縱坐標(biāo),以T（或t）為橫坐標(biāo)的曲線，稱為差熱曲線或DTA曲線，反映了在程序升溫過程中，ΔT與T或t的函數(shù)關(guān)系：ΔT = f ( T ) 或f ( t ) 參比物質(zhì)為一種在所測量溫度范圍內(nèi)不發(fā)生任何熱效應(yīng)的物質(zhì)。通常使用的參比物質(zhì)是灼燒過的α-Al2O3或MgO。
1、升溫速度的影響
保持均勻的升溫速度(ψ)是DTA的重要條件之一，即：ψ = dTR / dt =常數(shù)若升溫速度不均勻(即ψ有波動(dòng))，則DTA曲線的基線會(huì)漂移，影響多種參數(shù)測量。此外，升溫速度的快慢也會(huì)影響差熱峰的位置、形狀及峰的分辨率。Speils等人研究了各種升溫速度時(shí)高嶺土DTA的影響，表明升溫速度愈快，峰的形狀愈陡，峰頂溫度也愈高。Johnson.J.F等人在研究膽甾醇丙酸酯的多相轉(zhuǎn)變時(shí)還發(fā)現(xiàn)，高的升溫速度有利于小相變的檢測，從而提高檢測靈敏度。通常升溫速度控制在5～20℃·min-1.
2、氣氛的影響
氣氛對DTA有較大的影響。如在空氣中加熱鎳催化劑時(shí)，由于它被氧化而產(chǎn)生較大的放熱峰；而在氫氣中加熱時(shí)，它的DTA曲線就比較平坦。又如CaC2O4·H2O在CO2和在空氣中加熱的DTA曲線也會(huì)有很大的差異。在CO2氣氛中，DTA曲線呈現(xiàn)三個(gè)吸熱峰，分別為失水、失CO和失CO2的正常情況，而在空氣氣氛中，中間的峰呈現(xiàn)為很強(qiáng)的放熱峰，這是因?yàn)镃aC2O4釋放出的CO在高溫下被空氣氧化燃燒所放出的熱量所致。在DTA測定中，為了避免試樣或反應(yīng)產(chǎn)物被氧化，經(jīng)常在惰性氣氛或在真空中進(jìn)行。當(dāng)熱效應(yīng)涉及氣體產(chǎn)生時(shí)，氣氛的壓力也會(huì)明顯地影響DTA曲線，壓力增大時(shí)，熱效應(yīng)的起始溫度與頂峰溫度都會(huì)增大。
3、試樣特性的影響
 DTA曲線的峰面積正比于試樣的反應(yīng)熱和質(zhì)量，反比于試樣的熱傳導(dǎo)系數(shù)。為了減少基線漂移時(shí)對測定結(jié)果的影響，必須使參比物的質(zhì)量、熱容和熱傳導(dǎo)系數(shù)與試樣盡可能相似，以減少測定誤差。為了使試樣與參比物之間的熱導(dǎo)性質(zhì)更為接近，有時(shí)用一至三倍的參比物來稀釋試樣，從而減少基線的漂移，但會(huì)引起差熱峰面積的減小。補(bǔ)償?shù)霓k法是適當(dāng)增加試樣量或提高儀器的靈敏度。為了使基線較為平穩(wěn)，稀釋時(shí)試樣與參比物必須混合均勻。不同粒度的試樣具有不同的熱導(dǎo)效率，為了避免試樣粒度對DTA的影響，通常采用小顆粒均勻的試樣。