热分析技术基本原理

    如果试样在加热过程中产生熔化、分解、吸附水与结晶水的排除或晶格破坏等，试样将吸收热量，这时试样的温度正将低于参比物的温度T2，即T2>Tl，闭合回路中便有温差电动势产生，随着试样吸热反应的结束，Ti与T2又趋相等，构成一个吸热峰。显然，过程中吸收的热量越多，在差热曲线上形成的吸热峰面积越大。

    当试样在加热过程中发生氧化、晶格重建及形成新矿物时一般为放热反应，试样温度升高，热电偶两焊点的温度为T1> T2，闭合回路中产生的温差电动势，形成一个放热峰。

    差热分析的基本原理是由于试样在加热或冷却过程中产生的热变化而导致试样和参比物间产生的温度差，这个温度差由置于两者中的热电偶反映出来，其大小主要决定于试样本身的热特性，因此，对差热曲线的判读，有可能达到物相鉴定的目的。

    (3)差示扫描量热法

    差示扫描量热分析是在试样与参比材料处于控制速率下进行加热或冷却的环境中，在相同的温度条件时，记录两者之间建立0温差所需要的能量随时间或温度的变化。记录称为差示扫描量热曲线。纵轴表示单位时间所加的热量。差热分析和差示扫描量热分析曲线反映了所测试样在不同的温度范围内发生的一系列伴随着热现象的物理或化学变化。

    关于差热曲线上的转变点的确定，曲线开始偏离基线那点的切线与曲线最大斜率切线的交点最接近热力学的平衡温度，因此用外推法确定此点为差热曲线上反应温度的起始点或转变点。外推法即可确定起始点，亦可确定反应终点。如图9-17所示的差热曲线。口点是试样吸热反应的起始点，又称力反应或相转变的起始温度点，它表示在该点温度下，反应过程开始被差热曲线测出。图中6对应于差热电偶测出的最大温差变化，6点温度称为峰值温度。该点既不表示反应的最大速度，亦不表示放热过程的结束。

    通常峰值温度较易确定，但其数值亦受加热速率及其他因素的影响，较起始温度变化大。吸热过程形成abd峰于6点和d点间的某一温度内完成（图中于c点完成）自c点后不再释放热量，曲线上出现新的基线。

    关于反应终点c的确定是十分必要的，因为可以得到反应终止的温度。假设物质的自然升温（或降温）过程是按指数规律进行的，则可以用6点以后的一段曲线数据，以lg（AT-ATa）对，即可得下端的曲线。曲线上开始偏离直线（即不服从指数规律）的点即c点。