ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, метод исследования физических-химический и химический процессов, основанный на регистрации тепловых эффектов, сопровождающих превращения веществ в условиях программирования температуры. Поскольку изменение энтальпии DH происходит в результате большинства физических-химический процессов и химический реакций, теоретически метод применим к очень большому числу систем. Установка для ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ а. включает печь, держатели для образцов, термопары (с самописцами), измеряющими температуру печи и образцов. Для записи кривых в координатах температура-время используют фоторегистрирующие пирометры и автоматич. потенциометры.

Кривая ДТА сверхпроводника НоВа₂Сu₃О_6,85. Числа обозначают т"-ру печи ( °С), скорость нагревания 10 °С/мин.

В ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ а. можно фиксировать так называемой кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т.е. изменение температуры последнего во времени. В случае к.-л. фазового превращения в веществе (или смеси веществ) на кривой появляются площадка или изломы. Большей чувствительностью обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА), в котором регистрируют во времени изменение разности температур DT между исследуемым образцом и образцом сравнения (чаще всего Аl₂О₃), не претерпевающим в данном интервале температур никаких превращений. Минимумы на кривой ДТА (см., например, рис.) соответствуют эндотермодинамически процессам, а максимумы - экзотермическим. Эффекты, регистрируемые в ДТА, может быть обусловлены плавлением, изменением кристаллич. структуры, разрушением кристаллич. решетки, испарением, кипением, возгонкой, а также химический процессами (диссоциация, разложение, дегидратация, окисление-восстановление и др.). Большинство превращений сопровождается эндотермодинамически эффектами; экзотермичны лишь некоторые процессы окисления-восстановления и структурного превращения. На вид кривых ДТА, как и на вид кривых в термогравиметрии, оказывают влияние многие факторы, поэтому воспроизводимость метода, как правило, плохая.

Обычно данные ДТА используют в сочетании с результатами термогравиметрич., масс-спектрометрич. и дилато-метрич. исследований (см. Дериватография). Это позволяет, например, делать выводы об обратимости фазовых превращений, изучать явления переохлаждения, образование мета-стабильных фаз (в том числе короткоживущих). Мат. соотношения между площадью пика на кривой ДТА и параметрами прибора и образца позволяют определять теплоту превращения, энергию активации фазового перехода, некоторые кинетическая константы, проводить полуколичественное анализ смесей (если известны DH соответствующих реакций). С помощью ДТА изучают разложение карбоксилатов металлов, различные металлоорганическое соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. Этим методом определили температурную область конверсии СО в СО₂ (при дожигании автомобильных выхлопных газов, выбросов из труб ТЭЦ и т.д.). ДТА применяют для построения фазовых диаграмм состояния систем с различные числом компонентов (физических-химический анализ), для качеств. оценки образцов, например при сравнении разных партий сырья.

ДТА предложил В. Робертс-Остен в 1891.

Литература: Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я., Основы физико-химического анализа, М., 1976; Paulik J., Paulik F., Thermal analysis, Amst, 1981 (Compehensive analytical chemistry, v. 12). И.С. Шаплыгин.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей