![]() |
|
|
Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 2продуктов. а. Определение выделяющихся газов — метод обнаружения при термическом анализе каких-либо летучих продуктов. б. Анализ выделяющихся газов — метод определения качественно и/или количественно летучих продуктов, образующихся при термическом анализе. Вышеприведенные названия различных методов рекомендует Совет Международной конфедерации по термическому анализу (ЮТА). 34.1. Обзорная литература: 124, 351, 851, 1372. Периодическая литература: 5014—5016, 5164, 5165, 6577. ТЕРМОГРАВИМЕТРИЯ Термогравиметрия — это динамический метод непрерывного взвешивания образца в зависимости от температуры (Т) при постоянной скорости нагревания или при постоянной температуре в зависимости от времени (t) (изотермическая или статическая термогравиметрия) w = f(T или 0 (34.1) Кривая зависимости потери веса образца от температуры получила название термограммы (рис. 34.1) или термогравиметрической кривой, которая имеет начальный участок, где изменение веса (wo — Wi) незначительно и чаще всего связано с выделением из образца-остаточного растворителя или воды (если такая потеря веса имеет место при температуре, близкой к 100°С), а также второй (и); — ш2), а иногда и третий (ш2 — ш3) участки, которые обусловлены термической деструкцией исследуемого образца. Деривативная термогравиметрия (ДТГ) — это динамический метод, в котором получают первую производную изменения веса по времени (dw/dt) как функцию температуры (7") при постоянной скорости нагревания или как функцию времени (с) при постоянной, температуре (изотермическая или статическая деривативная термогравиметрия) : 4=-= Г(Г или 0 (34.2) Получаемую при анализе кривую называют первой производной кривой изменения веса. На кривой имеется ряд пиков, а не ступенек, как на термогравиметрической кривой. Площади под пиками пропорциональны суммарному изменению веса исследуемого образца. Л In w Рис. 34.2. Кинетическая кривая термической деструкции полимера при постоянной \(1/Т). Рис. 34.1 дает представление о связи между ТГ и ДТГ. Кривую ДТГ получают из термогравиметрической кривой графическим или другим ручным методом дифференцирования, а также электронным дифференцированием сигнала ТГ. Кривая ДТГ, полученная математически или прямо рисуемая прибором, несет в себе столько 7, тг тъ Температура ( Т) Рис. 34.1. Типичные термограммы.термогравиметрическая кривая; 2— деривативная терыогравиметрическая кривая. же информации, что и интегральная термогравиметрическая кривая, снятая в идентичных условиях. Конструкция термовесов обеспечивает возможность одновременной записи кривых ТГ и ДТГ. Термогравиметрический анализ используется главным образом для изучения кинетики термических процессов. Для реакций разложения типа А (тв.) В (тв.) + С (г.) (34.3) скорость уменьшения веса (к) находится из уравнение Аррениуса (34.4) k=,*%- = AW"e-EIRT> at где А — предэкспоненциальный множитель, W — вес остатка образца, п — порядок реакции, dW/dt — скорость реакции [в мг/с (СГС) или кг/с (СИ)], Е— энергия активации, R— универсальная газовая постоянная, Т — температура. Уравнение (34.4) может быть представлено и в логарифмической форме: In k = In (-^-) = In Л + n In W - E/RT (34.5) 174 Глава 34 Термический анализ полимеров 175 Есть несколько способов определения предэкспоненциального множителя (А), порядка реакции (п) и энергии активации (?). Температура (Т) 1. Дифференциальный метод. В этом случае уравнение (34.5) применяется для двух различных температур, причем полученные 1/7 Риг. 34.3. Термограммы полимера при нагревании с различными скоростями. Рис. 34.4. Кинетическая зависимость ln(dw/dt) от 1/Г для полимера при двух значениях KJi и а>2, взятых из рис. 34.3. (34.6) выражения вычитаются друг из друга. Уравнение (34.5) приобретает вид разностного уравнения: • dW ' A In (-^-) = я Д In ТГ — (E/R) А (1/Г) Значения п и E/R можно найти с помощью кривой, представленной на рис. 34.2, причем E/R — это отрезок, отсекаемый данной кривой на оси ординат, тогда как тангенс ее наклона дает п. Обзорная литература: 459, 479, 812, 1102. Периодическая литература: 2118, 2175, 3431, 3512, 6238. 2. Метод нагревания при различных скоростях. В этом методе при переходе от одного эксперимента к другому меняют скорость нагревания, оставляя другие условия неизменными. При этом получают серию термогравиметрических кривых (рис. 34.3). С помощью кривой, представленной на рис. 34.4, становится возможным прямое определение как предэкспоненциального множителя (А), так и энергии активации (?) соответственно как отрезка, отсекаемого кривой на оси ординат, и тангенса угла ее наклона. Для определения порядка реакции (л) можно воспользоваться уравнением (34.6) при 1п& = 0: E/RTa = In А + п In W (34.7) В этом случае зависимость E/RT0 от In W (рис. 34.5) представляет собой прямую линию с тангенсом угла наклона, равным п. Обзорная литература: 459, 479, 812, 1102. Периодическая литература: 2118, 2175, 3431, 3512, 6238. 3. Максимиза |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|