Γλωσσάριο

Ανάλυση περιεχομένου πληρωτικού υλικού - π.χ., περιεκτικότητα σε αιθάλη και τέφρα

Η θερμοβαρυμετρία (TG ή θερμοβαρυμετρική ανάλυση, TGA) είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε πληρωτικό υλικό, π.χ. αιθάλη, μέσα σε ένα πολυμερές, π.χ. υλικό από καουτσούκ. Ο τύπος και η ποσότητα του πληρωτικού υλικού σε ένα πολυμερές επηρεάζει την απόδοση του πολυμερούς.

Το δείγμα πολυμερούς τοποθετείται σε ένα χωνευτήρι, τοποθετείται σε ζυγό μέσα στον κλίβανο TGA και θερμαίνεται. Οι παράμετροι της δοκιμής, όπως το πρόγραμμα θερμοκρασίας και η ατμόσφαιρα, εξαρτώνται από το υλικό πλήρωσης: Τα οργανικά πληρωτικά υλικά μπορούν να οξειδωθούν- τα ανόργανα πληρωτικά υλικά μπορούν να είναι αδρανή, μη οξειδώσιμα ή αντιδραστικά. Στην περίπτωση ενός ανόργανου πληρωτικού υλικού, π.χ. ίνα γυαλιού, σε μια πολυμερική μήτρα, ένα τυπικό πρόγραμμα θερμοκρασίας για μια μέτρηση TGA θα ήταν το ακόλουθο: αρχικά, θέρμανση υπό ατμόσφαιρα αζώτου έως 850°C για την αποσύνθεση της πολυμερικής μήτρας και στη συνέχεια περαιτέρω θέρμανση υπό οξειδωτική ατμόσφαιρα για την καύση της πυρολυτικής αιθάλης και τελικά άλλων εναπομεινάντων οξειδώσιμων συστατικών. Η εναπομένουσα μάζα θα είναι το ανόργανο πληρωτικό υλικό - στην προκειμένη περίπτωση οι ίνες γυαλιού.

Στην περίπτωση των οργανικών πληρωτικών, μπορεί να επιτευχθεί διαχωρισμός του πληρωτικού υλικού και της πολυμερικής μήτρας εάν τα δύο (οργανικά) συστατικά έχουν διαφορετική θερμοκρασία αποσύνθεσης. Επιπλέον, οι δύο διαδικασίες αποσύνθεσης πρέπει να είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους.

ΗTGA παρέχει την ποσότητα της υπολειμματικής μάζας ή της περιεκτικότητας σε τέφρα (π.χ. σε ποσοστό/% ή μάζα/mg) ή με άλλα λόγια τι απομένει από την αρχική ποσότητα του υλικού που εξετάστηκε. Γενικά, η TGA είναι κατάλληλη για την ανάλυση της σύνθεσης ενός υλικού. Υπάρχουν πολλοί πιθανοί τρόποι για τη διενέργεια μετρήσεων TGA.