熱重分析儀是一種利用熱重法檢測物質(zhì)溫度-質(zhì)量變化關(guān)系的儀器。以下是關(guān)于熱重分析儀的詳細(xì)介紹：

1.工作原理

-熱重法是在程序控溫下，測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度（或時(shí)間）的變化關(guān)系。當(dāng)被測物質(zhì)在加熱過程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結(jié)晶水時(shí)，被測的物質(zhì)質(zhì)量就會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線，可以知道被測物質(zhì)在多少度時(shí)產(chǎn)生變化，并且根據(jù)失重量，可以計(jì)算失去了多少物質(zhì)。

2.主要組成部分

-天平：用于精確測量樣品的質(zhì)量變化，是熱重分析儀的核心部件之一。

-爐子：提供加熱環(huán)境，使樣品在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)受熱。

-程序控溫系統(tǒng)：精確控制爐子的升溫速率和溫度，確保實(shí)驗(yàn)按照預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行。

-記錄系統(tǒng)：記錄樣品的質(zhì)量與溫度或時(shí)間的相關(guān)數(shù)據(jù)，并繪制成熱重曲線（TG曲線），以便后續(xù)分析。

3.影響因素

-試樣量和試樣皿：試樣量要少，一般2～5mg，否則會(huì)因傳質(zhì)阻力大等問題使TG曲線發(fā)生變化；試樣皿材質(zhì)需耐高溫、對(duì)試樣等無反應(yīng)活性和催化活性，不同的樣品需采用不同材質(zhì)的試樣皿。

-升溫速率：升溫速度越快，溫度滯后越嚴(yán)重，會(huì)使曲線的分辨力下降；升溫速度快還可能導(dǎo)致丟失某些中間產(chǎn)物的信息。

-氣氛影響：熱天平周圍氣氛的改變對(duì)TG曲線影響顯著，不同的氣氛條件會(huì)導(dǎo)致樣品的分解溫度等發(fā)生變化。

-揮發(fā)物冷凝：分解產(chǎn)物從樣品中揮發(fā)出來后若冷凝在吊絲式試樣皿上，會(huì)造成測得失重結(jié)果偏低等影響。

-浮力：升溫使樣品周圍的氣體熱膨脹，相對(duì)密度下降，浮力減小，使樣品表觀增重。

4.應(yīng)用范圍

-材料科學(xué)：評(píng)估材料的熱穩(wěn)定性、研究材料的組成成分、檢測材料中的揮發(fā)物和殘留物、研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。

-化學(xué)領(lǐng)域：分析化合物的純度、研究化學(xué)反應(yīng)過程。

-制藥行業(yè)：檢測藥物中的水分含量、研究藥物的熱分解行為等。

-環(huán)境科學(xué)：分析土壤或廢棄物中的有機(jī)污染物含量等。

總之，熱重分析儀作為一種重要的分析工具，在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為科研工作者提供了深入了解物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)機(jī)理的手段，推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。