Origine și aplicare
Schitul de mică a fost exploatat încă din preistorie. Mica a fost de fapt utilizată în geamurile ferestrelor înainte de producția industrială de sticlă, deoarece structura sa stratificată îi permite să fie ușor ruptă în foi subțiri. În prezent, mica este utilizată ca pigment în vopsele și produse cosmetice. Datorită proprietăților sale bune de conducție termică și de izolare electrică, un alt domeniu de aplicare important pentru mica este industria electronică, unde este utilizată ca discuri izolatoare pentru componente semiconductoare sau ca dielectric pentru condensatoare cu pierderi foarte mici [1].
Structura
Mica este termenul generic pentru un grup de minerale care fac parte din familia silicaților. Compoziția lor chimică generală este DG2.3 [T4O10]X2. Un strat este format din tetraedre de SiO2 conectate la colțuri (pentru T = Si); un alt strat este format din octaedre de GO6. Fiecare strat de octaedru este încorporat între două straturi de tetraedru. Această secvență de straturi T-O-T (tetraedrice-octaedrice-tetraedrice) nu este însă neutră din punct de vedere al sarcinii. Echilibrarea sarcinii se realizează prin intermediul anionilor (X) care fac punte între straturi [2].
Condiții de măsurare
- Instrument
- TG 209 F1 Libra®
- Mostră
- Mica
- Masa eșantionului
- 5.106 mg
- Creuzet
- Al2O3
- Atmosferă
- Nitrogen
- Debit de gaz
- 40 ml/min
- Rata de încălzire
- 10 K/min
Termogravimetrie
O termobalanță poate oferi o caracterizare excelentă a comportamentului termic al substanțelor anorganice. Aceasta înregistrează în mod continuu orice modificare a compoziției probei, în timp ce utilizarea unei viteze de încălzire dinamică (10 K/min în exemplul nostru) permite în continuare evaluarea aparițiilor probei în funcție de temperatură. Deoarece viteza de încălzire este o măsură a furnizării de energie probei, aceasta permite tragerea unor concluzii privind energia de eliberare necesară și/sau energia de legare a substanțelor eliberate.
Exemplul prezentat aici cu o probă de mică arată trei etape de pierdere de masă bine separate; una la 357°C, alta la 657°C și a treia la 1092°C. Separarea bună a acestor etape de pierdere a masei permite cuantificarea ușoară a cantităților de gaz emanate din probe prin evaluarea etapelor la diferite temperaturi. Modificările relative de masă se ridică la 0,26%, 1,00% și 3,71%. Temperatura de eliberare este un indicator al rezistenței adsorbției sau a legăturii: cu cât valoarea sa este mai mare, cu atât este mai puternică adsorbția gazului pe suprafața cristalului sau legătura cu structura cristalului înainte de eliberare. Spre deosebire de "PirolizaPiroliza este descompunerea termică a compușilor organici într-o atmosferă inertă.piroliza rapidă" - în care proba este încălzită la temperatura maximă în câteva secunde și toate gazele sunt astfel eliberate foarte brusc - ratele de încălzire foarte variabile ale termogravimetriei și combinația de segmente dinamice și izoterme permit eliberarea produselor gazoase de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere în funcție de temperatură și, prin urmare, în mod progresiv. Exemplul nostru cu mica arată, în plus, că un tratament de încălzire a probei la 1100°C la 10 K/min nu a fost suficient pentru a permite încheierea reacției de Reacția de descompunereO reacție de descompunere este o reacție indusă termic a unui compus chimic care formează produse solide și/sau gazoase. descompunere completă și, prin urmare, desigur, nu a fost suficient nici pentru cuantificarea acesteia.
De fapt, a fost necesară o fază izotermă ulterioară de 30 de minute pentru finalizarea completă a reacției. O astfel de flexibilitate în controlul temperaturii nu numai că facilitează cuantificarea, dar permite în plus identificarea gazelor emanate din probă în timpul procesului termogravimetric. Pentru aceasta, este foarte potrivită tehnica numită "cuplare", în care instrumentele de măsurare termoanalitică sunt cuplate la instrumente pentru metode spectroscopice, cum ar fi spectrometria de masă sau spectroscopia FT-IR.