实验七_热重分析仪(TGA法)测定草酸钙的热分解曲线

实验七:热重分析仪(TGA法)测定草酸钙的热分解曲线(理工楼114)
一、实验目的
1. 熟悉热重分析仪的基本结构和工作原理
2. 了解热重法分析物质成分的原理
二、实验原理:
当物质受热分解时,不同物质的分解温度和失重量也有所不同。如一水合草酸钙受热分解在约220-400℃时以草酸钙形式存在,在约520-780℃时以碳酸钙形式存在,在830℃以上以氧化钙形式存在。而二水合草酸镁在150℃即分解,在520-780℃时已以氧化镁形式存在。利用物质的这一特性,可以通过检测某一特定温度下的物质失重量来分析物质的成分。
以钙镁草酸盐混合物为例,对其进行热重分析,可从热重曲线推出钙、镁离子的含量。设x,y分别为混合液中钙和镁的质量,m和n分别为试样在600℃(MgO+CaCO3)和900℃(MgO+CaO)时由热重曲线测得的质量,则有:
x•MCaCO3/MCa + y•MMgO/MMg = m (1)
      x•MCaO/MCa + y•MMgO/MMg = n  (2)
式中MCaCO3,MMgO,MCaO分别为CaCO3,MgO,CaO的化学式量,MCa,MMg分别为Ca和Mg的原子量,通过测量m,n即可算出钙、镁的含量。
三、样品
草酸钙标准品不经过处理,直接使用。
四、仪器与试剂
1.TA Instrument 公司TGA Q50热重分析仪。
2.已制备好的样品
3.金属铂盘,镊子,小勺
五、实验步骤 (下述内容随堂修改)
1. 通气 根据实验需要在通气口通入保护气体,将气瓶出口压力调节到一定压力(?Mpa).
2.开机 依次打开专用变压器开关,TGA-50开关,工作站开关,同时开启计算机及打印机开关。
3.调节气体流量 将仪器左侧流量控制钮旋至25ml/min至50ml/min。
4.天平调零 按TGA-50控制面板键,炉子下降,将样品托板拨至炉子瓷体端口(注意为避免操作失误导致杂物掉入加热炉中,在打开炉子操作时,一定要将样品托板拨至热电偶下),用镊子取一只空坩埚小心放入白金样品吊篮内,移开样品托板,按键升起炉子,待天平稳定后,调节控制面板上平衡钮及归零键,仪器自动扣除坩埚自重。
5.放样 按down键,炉子下降,移过样品托板,小心取出坩埚,装入约占坩埚1/3-1/2高度的样品,轻轻敲打,将坩埚放入样品吊篮内,移开样品托板,升起炉子。
6.测量 电脑屏幕上进入TA-60WS COLLECT界面,点击TGA-50,进入Measure,进行实验参数设定,输入升温速率,终止温度等等,进入PID Parameters,确定P:10;I:10;D:10;进入Sampling Parameters,确定Sampling Time:10;进入File Information,
依次输入测量序号,样品名称,重量(点击Read Weight,电脑会直接显示出样品重量),分子量,坩埚名称,气氛,气体流速,操作者姓名,回到Measure,点击Sart,测量开始,炉内开始加热升温,记录开始。当试样达到预设的终止温度时,测量自动停止。
7.关机 等炉温降下来再依次关TA-60WS工作站开关,TGA -50开关,专用变压器开关,关冷却水,关气瓶(为保护仪器,注意炉温在500℃以上不得关闭TGA-50主机电源)。
8.数据分析 进入分析界面(Analysis),打开所做测量文件,对原始热重记录曲线进行适当处理,先对其求导,得到DTG曲线;选定每个台阶或峰的起止位置,算出各个反应阶段的TG失重百分比,失重始温,终温,失重速率最大点温度。最后数据存盘,打印热重曲线图。
托板六、数据处理
依据所测TG曲线,推测草酸钙分解反应方程式。
七、思考题
由热重曲线的各失重台阶,讨论各阶段的可能反应,如与理论值比较有差异,讨论原因

本文发布于:2024-09-24 09:26:57,感谢您对本站的认可!

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