Den viktigaste skillnaden mellan TGA DTA och DSC är att TGA mäter viktförändringen av ett prov över ett temperaturintervall, medan DTA mäter värmeskillnader mellan ett referensprov och ett prov av intresse över ett temperaturintervall, och DSC mäter värmeflödet för ett prov över ett temperaturområde.
TGA står för termogravimetrisk analys medan DTA står för differential termal analysis och DSC står för differential scanning calorimetry.
Vad är TGA (termogravimetrisk analys)?
Termen TGA står för termogravimetrisk analys. Det är en metod för att termiskt analysera ett prov där provets massa mäts över tid när temperaturen ändras senare. Att mäta massan i denna metod ger oss information om fysiska fenomen, inklusive fasövergångar, absorption, adsorption och desorption. Den ger också information om kemiska fenomen som kemisorption, termisk sönderdelning och fasta gasreaktioner som oxidation och reduktion.
Instrumentet som vi kan använda för TGA är en termogravimetrisk analysator. Den kan kontinuerligt mäta massa medan temperaturen på provet ändras över tiden. I den här metoden betraktar vi massa, temperatur och tid som basmått, och många ytterligare mått härleds från dessa tre basmått.
Vanligtvis innehåller en TGA-analysator en precisionsvåg med en provpanna placerad inuti en ugn med en programmerbar kontrolltemperatur. I allmänhet höjs denna temperatur med en konstant hastighet för att åstadkomma en termisk reaktion. Den termiska reaktionen kan äga rum under en mängd olika atmosfärer, inklusive omgivande luft, vakuum, inert gas, oxiderande/reducerande gaser, korrosiva gaser, uppkolande gaser, vätskeångor eller självgenererad atmosfär. Det kan också inkludera en mängd olika tryck såsom högt vakuum, högt tryck, konstant tryck eller kontrollerat tryck.
Data som samlas in från analysatorn kan användas för att göra en plottning av massa eller procentandel av initial massa på y-axeln kontra tidstemperatur på x-axeln. Vi kallar denna plot en TGA-kurva. Den första derivatan av TGA-kurvan kan plottas genom att bestämma infektionspunkter som är användbara för djupgående tolkningar och differentiell termisk analys.
Vad är DTA (Differential Thermal Analysis)?
Termen DTA står för differentiell termisk analys. Det är en termoanalytisk teknik som liknar differentiell skanningskalorimetri. I denna metod genomgår materialet som studeras och en inert referens identiska termiska cykler, såsom samma kylning eller samma uppvärmningsprogram. Sedan kan vi registrera vilken temperaturskillnad som helst mellan provet och referensen.
Ett diagram mellan differenti altemperaturen och tiden eller temperaturen kallas en DTA-kurva eller termogram. Från detta kan vi detektera förändringar i provet som är antingen endotermiska eller exotermiska i förhållande till den inerta referensen. Därför ger en DTA-kurva data om de transformationer som har ägt rum, som inkluderar glasövergångar, kristallisation, smältning och sublimering. Vi kan identifiera området under DTA-toppen som entalpiförändringen, och den påverkas inte riktigt av värmekapaciteten hos provet.
Vad är DSC (Differential Scanning Calorimetry)
DSC eller differential scanning kalorimetri är en termoanalytisk metod som mäter skillnaden i värmen som krävs för att öka temperaturen på ett prov och referensen som en funktion av temperaturen. I denna metod hålls både provet och referensen vid samma temperatur under hela experimentet.
Vanligtvis är temperaturen som används för DSC-metoden utformad som ett temperaturprogram på ett sådant sätt att provhållarens temperatur ökar linjärt som en funktion av tiden. Å andra sidan bör referensprovet ha en väldefinierad värmekapacitet över det temperaturintervall som vi ska skanna.
Det finns olika typer av DSC, som värmeflödes-DSc och effektdifferential-DSC. Värmeåterflöde DSC mäter skillnaden i värmeflöde mellan provet och en referens, medan effektskillnaden DSC mäter skillnaden i effekt som tillförs provet och en referens.
Vad är skillnaden mellan TGA DTA och DSC?
TGA står för termogravimetrisk analys medan DTA står för differentiell termisk analys och DSC står för differential scanning-kalorimetri. Den viktigaste skillnaden mellan TGA DTA och DSC är att TGA mäter viktförändringen av ett prov över ett temperaturområde, medan DTA mäter skillnaden i värme mellan ett referensprov och ett prov av intresse över ett temperaturområde, och DSC mäter värmeflödet av ett prov över ett temperaturintervall.
Infografiken nedan visar skillnaderna mellan TGA DTA och DSC i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – TGA vs DTA vs DSC
Nyckelskillnaden mellan TGA DTA och DSC är att TGA mäter viktförändringen av ett prov över ett temperaturområde, och DTA mäter skillnaden i värme mellan ett referensprov och ett prov av intresse över ett temperaturintervall, medan DSC mäter värmeflödet för ett prov över ett temperaturområde.
