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。熱重法是在溫度程序控制下，測量物質(zhì)質(zhì)量隨溫度或時間的變化的一種技術(shù)。其主要的功能是用于重量(或質(zhì)量)變化的定量測定，可進(jìn)行物質(zhì)的分解、脫水、氧化、還原等反應(yīng)的研究。
熱重分析儀主要由天平、爐子、程序控溫系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等幾個部分構(gòu)成。天平能夠在加熱過程中連續(xù)記錄樣品的重量變化，而爐子則能夠按照設(shè)定的溫度程序?qū)悠愤M(jìn)行加熱。熱重分析的核心是一個微量熱天平，它能連續(xù)測量質(zhì)量的變化，與此同時，樣品的溫度也由熱電偶測定并記錄。
熱重分析儀的主要特點在于它能在寬廣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行研究，從室溫到1000℃以上均可。樣品置于具有一定可控程序升溫速率的稱量體系中，在整個測試過程中樣品支架和稱重傳感器處于恒溫條件下，隨著溫度升高，樣品產(chǎn)生質(zhì)量變化，利用稱重傳感器及稱重電子衡將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵?，得到樣品的質(zhì)量與溫度關(guān)系曲線，即TG曲線。
應(yīng)用范圍非常廣泛。在無機(jī)物、有機(jī)物及聚合物的熱分解中，可以確定物質(zhì)在一定氛圍下的熱穩(wěn)定性和組成情況。例如，它可以測定含水礦物中的吸附水、結(jié)晶水以及結(jié)構(gòu)水的含量；可以計算結(jié)晶水合物及脫水產(chǎn)物的摩爾質(zhì)量；可以測定固體材料在高溫過程中由于氧化、還原、分解、蒸發(fā)與升華所引起的重量變化；可以測定物質(zhì)的水分、揮發(fā)成分及灰分含量等等。
在材料科學(xué)領(lǐng)域，熱重分析儀也有著重要的應(yīng)用。它可以研究高分子材料的熱穩(wěn)定性、添加劑的用量以及材料的老化性能等。此外，還可以用于催化劑的研究，包括催化劑的篩選、活性表征、壽命評估等。
總的來說，熱重分析儀是一種強大的分析工具，它能夠在寬廣的溫度范圍內(nèi)對物質(zhì)進(jìn)行研究，提供關(guān)于物質(zhì)熱穩(wěn)定性、組成、水分含量等多方面的信息。無論是在科學(xué)研究還是在工業(yè)生產(chǎn)中，都發(fā)揮著重要的作用。
