Introdução
Ao comparar a função de medição de uma balança analítica com a de uma termobalança, duas diferenças básicas podem ser observadas. Quando as balanças analíticas são usadas para a preparação de amostras em um laboratório, os painéis seláveis garantem que nenhuma corrente de ar possa perturbar o sinal de pesagem; além disso, o processo de pesagem geralmente não leva mais do que 10 a 30 segundos. Com as termobalanças, por outro lado, a câmara de amostra é continuamente purgada com um fluxo de gás de arraste; e uma medição, como a que vai da temperatura ambiente a 1100°C a uma taxa de aquecimento de 10 K/min, leva quase duas horas. No caso dos termobalanços, portanto, as exigências de resistência à interferência e, principalmente, de estabilidade de longo prazo do sinal de medição são significativamente maiores.
Em qualquer método analítico, o instrumento de medição é ajustado elibratestado antes da investigação da amostra. Em seguida, geralmente é estabelecido o chamado "valor em branco", que engloba todas as influências que não podem ser atribuídas à amostra. Em geral, o software de medição e avaliação permite a correção dos valores medidos usando o valor em branco. Isso, por sua vez, permite a determinação e a eliminação de desvios sistemáticos, bem como de influências decorrentes do próprio instrumento de medição ou das selectcondições de medição.
Determinação do valor em branco com a ajuda da correção Medições
Também para as termobalanças, o sinal de medição é corrigido usando um valor em branco. Normalmente, esse valor é determinado usando um cadinho vazio e condições de medição idênticas às que serão usadas na amostra. Essa medição de correção será salva no software como um conjunto de dados independente. Após a medição de uma amostra, o operador pode comparar o resultado não corrigido com o que foi corrigido em função da temperatura - tudo isso com o toque de um botão no software de avaliação. No entanto, ao realizar essa determinação de valor em branco, as maiores influências a serem corrigidas no sinal de medição não são, na verdade, provenientes do próprio instrumento de medição, mas atribuídas às condições de medição. O fluxo permanente de gás de purga e a mudança de temperatura na câmara de amostragem são responsáveis pela mudança dependente da temperatura nas condições de fluxo, bem como pela DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade do gás de purga. Portanto, há uma alteração na flutuabilidade sofrida pelo suporte da amostra e, portanto, também pela própria amostra.
Um bom termobalanço é caracterizado pela boa reprodutibilidade dos resultados de medição. Isso atesta condições de medição estáveis que sempre registram as influências puramente físicas descritas acima no resultado da medição de forma consistente e, portanto, garante uma boa correção dos resultados da amostra.
A figura 1 mostra uma comparação de duas determinações de valores em branco (vermelho e verde) que atestam a boa reprodutibilidade do TG 209 F1 Libra®. A subtração desses valores cegos resulta em um valor zero quase ideal (azul) em toda a faixa de temperatura. Durante as medições termogravimétricas, a atmosfera da amostra é frequentemente alterada de um fluxo de gás inerte (geralmente nitrogênio) para condições de OxidaçãoA oxidação pode descrever diferentes processos no contexto da análise térmica.oxidação (geralmente ar sintético ou oxigênio) a fim de acompanhar a PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise com uma combustão direcionada, como a combustão do Preto carbonoA temperatura e a atmosfera (gás de purga) afetam os resultados da mudança de massa. Ao alterar a atmosfera, por exemplo, de nitrogênio para ar durante a medição de TGA, é possível separar e quantificar os aditivos, por exemplo, o negro de fumo, e o polímero em massa.negro de fumo pirolítico. Essa mudança no gás e a mudança associada no fluxo de gás constituem um grande distúrbio para o sinal de pesagem. Mesmo um distúrbio dessa magnitude pode ser quase totalmente compensado dentro da correção, graças aos controladores de fluxo de massa (MFC) e à boa reprodutibilidade associada às mudanças nas condições de medição. A incerteza de medição durante a troca de gás é de 0,007 mg a 600°C, o que - para uma massa de amostra muito típica de 10 mg - equivale a uma incerteza de medição de ± 0,07%.
A determinação do valor em branco e a capacidade resultante de corrigir os valores de medição permitem a obtenção de resultados de medição muito precisos, mesmo quando as massas das amostras são tão small quanto 10 mg e as condições físicas são as descritas acima.
Correção por meio de BeFlat®
Embora o método descrito acima para determinar os valores em branco e realizar a correção subsequente funcione muito bem, ele também exige um aumento no esforço de medição. Isso se deve ao fato de que as variações nas condições de medição, como o material e o formato do cadinho, o tipo de gás de purga, a taxa de gás de purga e a taxa de aquecimento, afetam os resultados da medição em graus variados. Anteriormente, só era possível corrigir isso realizando as medições de correção exatamente sob as condições de medição variáveis correspondentes para cada série de medição respectiva.
A correção BeFlat® mantém um registro da dependência da temperatura para as influências de medição, a taxa de aquecimento, os diferentes gases de purga (como argônio, ar e nitrogênio) e as taxas de fluxo de gás e, portanto, pode fornecer a correção apropriada para as condições de medição selectsem a necessidade de realizar uma determinação de valor em branco na forma de uma medição de correção. Para aproximadamente 98% de todas as combinações possíveis de influências de medição, a correção dependente da temperatura correspondente já está disponível e pode ser recuperada a qualquer momento. Naturalmente, essa correção também pode ser ativada ou desativada por meio do software de avaliação; o conjunto de dados para a medição real da amostra permanece inalterado.
A Figura 2 mostra a diferença entre duas medições realizadas com cadinhos vazios em condições de medição idênticas; uma com a correção BeFlat® correção (azul) e a outra sem a correção BeFlat® correção (vermelho).
A figura 3 apresenta um exemplo de aplicação da correção BeFlat® à investigação de uma reação de desidratação térmica. Pode-se ver claramente que a correção do BeFlat® (azul) está em ótima concordância com o resultado de uma correção convencional realizada por meio de uma medição de correção (verde). Nos casos em que a qualidade das correções é praticamente a mesma, a vantagem de usar a correção BeFlat® é a enorme economia de tempo proporcionada pela eliminação de medições de correção adicionais.
