Giriş
Bir analitik terazinin ölçüm işlevi ile bir termobalansınki karşılaştırıldığında iki temel farklılık gözlemlenebilir. Analitik teraziler bir laboratuvarda numune hazırlamak için kullanıldığında, kapatılabilir paneller hava akımının tartım sinyalini bozmamasını sağlar; ayrıca tartım işlemi genellikle 10 ila 30 saniyeden uzun sürmez. Öte yandan termobalanslarda numune haznesi sürekli olarak bir taşıyıcı gaz akışıyla temizlenir ve oda sıcaklığından 1100°C'ye 10 K/dak ısıtma hızıyla yapılan bir ölçüm gibi bir ölçüm yaklaşık iki saat sürer. Bu nedenle, termobalanslar söz konusu olduğunda, parazitlere karşı direnç ve özellikle ölçüm sinyalinin uzun vadeli kararlılığına yönelik talepler önemli ölçüde daha yüksektir.
Herhangi bir analitik yöntemde, numune incelenmeden önce ölçüm cihazı ayarlanır ve calibrated. Ardından, genellikle numuneye atfedilemeyen tüm etkileri kapsayan bir "boş değer" belirlenir. Ölçüm ve değerlendirme yazılımı tipik olarak boş değeri kullanarak ölçülen değerlerin düzeltilmesine izin verir. Bu da sistematik sapmaların yanı sıra ölçüm cihazının kendisinden veya selected ölçüm koşullarından kaynaklanan etkilerin belirlenmesine ve ortadan kaldırılmasına olanak tanır.
Düzeltme Yardımı ile Boş Değer Belirleme Ölçümler
Termobalanslar için de ölçüm sinyali bir boş değer kullanılarak düzeltilir. Normalde bu değer, boş bir kroze ve numune üzerinde kullanılacak olanlarla aynı ölçüm koşulları kullanılarak belirlenir. Bu düzeltme ölçümü, yazılımda bağımsız bir veri seti olarak kaydedilir. Bir numune ölçümünün ardından operatör, düzeltilmemiş sonucu sıcaklığın bir fonksiyonu olarak düzeltilmiş olanla karşılaştırabilir - hepsi değerlendirme yazılımındaki bir düğmeye dokunarak. Bununla birlikte, böyle bir boş değer belirlemesi yapılırken, ölçüm sinyali üzerinde düzeltilmesi gereken en büyük etkiler aslında ölçüm cihazının kendisinden kaynaklanmamakta, daha ziyade ölçüm koşullarına atfedilebilmektedir. Sürekli temizleme gazı akışı ve numune haznesindeki sıcaklık değişimi, akış koşullarındaki sıcaklığa bağlı değişimin yanı sıra temizleme gazının yoğunluğundan da sorumludur. Bu nedenle, numune tutucunun ve dolayısıyla numunenin kendisinin maruz kaldığı kaldırma kuvvetinde bir değişiklik olur.
İyi bir termobalans, ölçüm sonuçlarının iyi bir şekilde tekrarlanabilirliği ile karakterize edilir. Bu, ölçüm sonucu üzerinde yukarıda açıklanan, tamamen fiziksel etkileri her zaman tutarlı bir şekilde kaydeden ve böylece numune sonuçlarının iyi bir şekilde düzeltilmesini sağlayan istikrarlı ölçüm koşullarını kanıtlar.
Şekil 1'de, TG 209'un iyi tekrarlanabilirliğini kanıtlayan iki boş değer tespitinin (kırmızı ve yeşil) bir karşılaştırması gösterilmektedir F1 Libra®. Bu kör değerlerin çıkarılması, tüm sıcaklık aralığı boyunca neredeyse ideal bir sıfır değeriyle (mavi) sonuçlanır. Termogravimetrik ölçümler sırasında, pirolizi pirolitikKarbon SiyahıSıcaklık ve atmosfer (temizleme gazı) kütle değişim sonuçlarını etkiler. TGA ölçümü sırasında atmosferin örneğin azottan havaya değiştirilmesiyle, karbon siyahı gibi katkı maddelerinin ve yığın polimerin ayrılması ve miktarının belirlenmesi mümkün olabilir. karbon siyahının yanması gibi hedeflenen bir yanma ile takip etmek için numune atmosferi genellikle inert bir gaz akışından (genellikle nitrojen) oksitleyici koşullara (genellikle sentetik hava veya oksijen) değiştirilir. Gazdaki bu tür bir değişim ve buna bağlı olarak gaz akışındaki değişim, tartım sinyali için büyük bir bozulma oluşturur. Bu büyüklükteki bir bozulma bile, kütle akış konnektörleri (MFC) ve ölçüm koşullarındaki değişikliklerin iyi tekrarlanabilirliği sayesinde düzeltme içinde neredeyse tamamen telafi edilebilir. Gaz değişimi sırasındaki ölçüm belirsizliği 600°C'de 0,007 mg'dır, bu da 10 mg'lık çok tipik bir numune kütlesi için ± %0,07'lik bir ölçüm belirsizliği anlamına gelir.
Boş değer belirleme ve bunun sonucunda ölçüm değerlerini düzeltme yeteneği, numune kütleleri 10 mg kadar small olduğunda ve fiziksel koşullar yukarıda açıklandığı gibi olduğunda bile çok hassas ölçüm sonuçlarının elde edilmesini sağlar.
Araçları ile Düzeltme BeFlat®
Boş değerlerin belirlenmesi ve ardından düzeltmenin yapılması için yukarıda açıklanan yöntem çok iyi çalışsa da, aynı zamanda ölçüm çabasında bir artış gerektirir. Bunun nedeni, kroze malzemesi ve şekli, boşaltma gazı türü, boşaltma gazı oranı ve ısıtma hızı gibi ölçüm koşullarındaki değişikliklerin ölçüm sonuçlarını farklı derecelerde etkilemesidir. Daha önce, bunu düzeltmek yalnızca düzeltme ölçümlerini her bir ilgili ölçüm serisi için tam olarak karşılık gelen değişen ölçüm koşulları altında gerçekleştirerek mümkündü.
Düzeltme BeFlat® düzeltme, ölçüm etkilerinin, ısıtma hızının, farklı boşaltma gazlarının (argon, hava ve nitrojen gibi) ve gaz akış hızlarının sıcaklığa bağımlılığının kaydını tutar ve bu nedenle bir düzeltme ölçümü şeklinde boş değer belirlemesi yapmak zorunda kalmadan selected ölçüm koşulları için uygun düzeltmeyi sağlayabilir. Tüm olası ölçüm etkileri kombinasyonlarının yaklaşık %98'i için ilgili sıcaklığa bağlı düzeltme halihazırda mevcuttur ve istenildiği zaman alınabilir. Elbette bu düzeltme, değerlendirme yazılımı aracılığıyla da etkinleştirilebilir veya devre dışı bırakılabilir; böylece gerçek numune ölçümü için veri seti değişmeden kalır.
Şekil 2, aynı ölçüm koşulları altında boş krozelerle gerçekleştirilen iki ölçüm arasındaki farkı göstermektedir; biri BeFlat® düzeltme (mavi) ve diğeri düzeltme olmadan BeFlat® düzeltme (kırmızı).
Şekil 3'te BeFlat® düzeltmesinin bir termal dehidrasyon reaksiyonunun incelenmesine uygulanmasına ilişkin bir örnek sunulmuştur. Burada BeFlat® düzeltmesinin (mavi) bir düzeltme ölçümü (yeşil) aracılığıyla gerçekleştirilen geleneksel bir düzeltme sonucuyla çok iyi bir uyum içinde olduğu açıkça görülebilir. Düzeltmelerin kalitesinin yaklaşık olarak aynı olduğu durumlarda, düzeltmesini kullanmanın avantajı BeFlat® düzeltme, ek düzeltme ölçümlerinin ortadan kaldırılmasıyla sağlanan büyük bir zaman tasarrufudur.
