Nøgleforskellen mellem TGA DTA og DSC er, at TGA måler vægtændringen af en prøve over et temperaturområde, mens DTA måler varmeforskelle mellem en referenceprøve og en prøve af interesse over et temperaturområde, og DSC måler varmestrømmen af en prøve over et temperaturområde.
TGA står for termogravimetrisk analyse, mens DTA står for differentiel termisk analyse, og DSC står for differentiel scanningskalorimetri.
Hvad er TGA (termogravimetrisk analyse)?
Udtrykket TGA står for termogravimetrisk analyse. Det er en metode til termisk analyse af en prøve, hvor prøvens masse måles over tid, når temperaturen efterfølgende ændres. Måling af massen i denne metode giver os information om fysiske fænomener, herunder faseovergange, absorption, adsorption og desorption. Den giver også information om kemiske fænomener såsom kemisorption, termisk nedbrydning og faststof-gas-reaktioner som oxidation og reduktion.
Det instrument, vi kan bruge til TGA, er en termogravimetrisk analysator. Den kan kontinuerligt måle massen, mens prøvens temperatur ændres over tid. I denne metode betragter vi masse, temperatur og tid som basismålinger, og mange yderligere mål er afledt af disse tre basismålinger.
Typisk indeholder en TGA-analysator en præcisionsvægt med en prøveskål placeret inde i en ovn med en programmerbar kontroltemperatur. Generelt øges denne temperatur med en konstant hastighed for at fremkalde en termisk reaktion. Den termiske reaktion kan finde sted under en række forskellige atmosfærer, herunder omgivende luft, vakuum, inert gas, oxiderende/reducerende gasser, ætsende gasser, karburerende gasser, væskedampe eller selvgenereret atmosfære. Det kan også omfatte en række forskellige tryk såsom højvakuum, højtryk, konstant tryk eller kontrolleret tryk.
De data, der er indsamlet fra analysatoren, kan bruges til at lave et plot af masse eller procentdel af initial masse på y-aksen vs. temperatur på x-aksen. Vi kalder dette plot en TGA-kurve. Den første afledte af TGA-kurven kan plottes ved at bestemme infektionspunkter, der er nyttige til dybdegående fortolkninger og differentiel termisk analyse.
Hvad er DTA (Differential Thermal Analysis)?
Udtrykket DTA står for differentiel termisk analyse. Det er en termoanalytisk teknik, der ligner differentiel scanningskalorimetri. I denne metode gennemgår det undersøgte materiale og en inert reference identiske termiske cyklusser, såsom de samme køle- eller opvarmningsprogrammer. Derefter kan vi registrere enhver temperaturforskel mellem prøven og referencen.
Et plot mellem differenstemperaturen og tid eller temperatur kaldes en DTA-kurve eller termogram. Ud fra dette kan vi detektere ændringer i prøven, der enten er endoterme eller eksoterme i forhold til den inerte reference. Derfor giver en DTA-kurve data om de transformationer, der har fundet sted, som omfatter glasovergange, krystallisation, smeltning og sublimering. Vi kan identificere området under DTA-toppen som entalpiændringen, og det er ikke rigtigt påvirket af prøvens varmekapacitet.
Hvad er DSC (Differential Scanning Calorimetry)
DSC eller differential scanning kalorimetri er en termoanalytisk metode, der måler forskellen i den varme, der kræves for at øge temperaturen på en prøve og referencen som en funktion af temperaturen. I denne metode holdes både prøven og referencen ved samme temperatur under hele forsøget.
Norm alt er temperaturen, der bruges til DSC-metoden, designet som et temperaturprogram på en sådan måde, at prøveholderens temperatur stiger lineært som en funktion af tiden. På den anden side bør referenceprøven have en veldefineret varmekapacitet over det område af temperaturer, som vi skal scanne.
Der er forskellige typer DSC, såsom varmeflux DSc og effektdifferential DSC. Heat-reflux DSC måler forskellen i varmeflux mellem prøven og en reference, hvorimod effektforskellen DSC måler forskellen i effekt, der leveres til prøven og en reference.
Hvad er forskellen mellem TGA DTA og DSC?
TGA står for termogravimetrisk analyse, mens DTA står for differentiel termisk analyse, og DSC står for differential scanning kalorimetri. Den vigtigste forskel mellem TGA DTA og DSC er, at TGA måler vægtændringen af en prøve over et temperaturområde, hvorimod DTA måler forskellen i varme mellem en referenceprøve og en prøve af interesse over et temperaturområde, og DSC måler varmestrømmen af en prøve over et temperaturområde.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem TGA DTA og DSC i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – TGA vs DTA vs DSC
Nøgleforskellen mellem TGA DTA og DSC er, at TGA måler vægtændringen af en prøve over et temperaturområde, og DTA måler forskellen i varme mellem en referenceprøve og en prøve af interesse over et temperaturområde, hvorimod DSC måler varmestrømmen af en prøve over et temperaturområde.
