¿Cuál es la diferencia entre TGA DTA y DSC?

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¿Cuál es la diferencia entre TGA DTA y DSC?
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Video: ¿Cuál es la diferencia entre TGA DTA y DSC?

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Video: Fundamentos de la Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC) Termogravimetría (TGA) 2024, Noviembre
Anonim

La diferencia clave entre TGA DTA y DSC es que TGA mide el cambio de peso de una muestra en un rango de temperatura, mientras que DTA mide las diferencias de calor entre una muestra de referencia y una muestra de interés en un rango de temperatura, y DSC mide el flujo de calor de una muestra en un rango de temperatura.

TGA significa análisis termogravimétrico mientras que DTA significa análisis térmico diferencial y DSC significa calorimetría de barrido diferencial.

¿Qué es TGA (análisis termogravimétrico)?

El término TGA significa análisis termogravimétrico. Es un método de análisis térmico de una muestra en el que la masa de la muestra se mide a lo largo del tiempo cuando la temperatura cambia posteriormente. Medir la masa con este método nos brinda información sobre los fenómenos físicos, incluidas las transiciones de fase, la absorción, la adsorción y la desorción. También proporciona información sobre fenómenos químicos como la quimisorción, la descomposición térmica y las reacciones sólido-gas como la oxidación y la reducción.

El instrumento que podemos utilizar para TGA es un analizador termogravimétrico. Puede medir continuamente la masa mientras la temperatura de la muestra cambia con el tiempo. En este método, consideramos la masa, la temperatura y el tiempo como medidas base, y muchas medidas adicionales se derivan de estas tres medidas base.

TGA vs DTA vs DSC en forma tabular
TGA vs DTA vs DSC en forma tabular

Por lo general, un analizador TGA contiene una balanza de precisión con un plato de muestra ubicado dentro de un horno con una temperatura de control programable. Generalmente, esta temperatura se incrementa a un ritmo constante para provocar una reacción térmica. La reacción térmica puede tener lugar en una variedad de atmósferas, que incluyen aire ambiental, vacío, gas inerte, gases oxidantes/reductores, gases corrosivos, gases carburantes, vapores de líquidos o atmósfera autogenerada. También puede incluir una variedad de presiones, como alto vacío, alta presión, presión constante o presión controlada.

Los datos recopilados del analizador se pueden usar para hacer un gráfico de masa o porcentaje de masa inicial en el eje y frente a la temperatura del tiempo en el eje x. A este gráfico lo llamamos curva TGA. La primera derivada de la curva TGA se puede trazar determinando puntos de infección que son útiles para interpretaciones profundas y análisis térmico diferencial.

¿Qué es DTA (análisis térmico diferencial)?

El término DTA significa análisis térmico diferencial. Es una técnica termoanalítica similar a la calorimetría diferencial de barrido. En este método, el material en estudio y una referencia inerte experimentan ciclos térmicos idénticos, como los mismos programas de enfriamiento o calentamiento. Luego, podemos registrar cualquier diferencia de temperatura entre la muestra y la referencia.

Una gráfica entre la temperatura diferencial y el tiempo o la temperatura se denomina curva DTA o termograma. A partir de esto, podemos detectar cambios en la muestra que son endotérmicos o exotérmicos en relación con la referencia inerte. Por lo tanto, una curva DTA proporciona datos sobre las transformaciones que han tenido lugar, que incluyen transiciones vítreas, cristalización, fusión y sublimación. Podemos identificar el área bajo el pico DTA como el cambio de entalpía, y no se ve realmente afectada por la capacidad calorífica de la muestra.

¿Qué es DSC (calorimetría diferencial de barrido)?

DSC o calorimetría diferencial de barrido es un método termoanalítico que mide la diferencia en el calor requerido para aumentar la temperatura de una muestra y la referencia en función de la temperatura. En este método, tanto la muestra como la referencia se mantienen a la misma temperatura durante todo el experimento.

TGA DTA y DSC - Comparación lado a lado
TGA DTA y DSC - Comparación lado a lado

Por lo general, la temperatura utilizada para el método DSC está diseñada como un programa de temperatura de tal manera que la temperatura del portamuestras aumenta linealmente en función del tiempo. Por otro lado, la muestra de referencia debe tener una capacidad calorífica bien definida en el rango de temperaturas que vamos a escanear.

Hay diferentes tipos de DSC, como el DSC de flujo de calor y el DSC diferencial de potencia. El DSC de reflujo de calor mide la diferencia en el flujo de calor entre la muestra y una referencia, mientras que el DSC diferencial de potencia mide la diferencia en la potencia suministrada a la muestra y una referencia.

¿Cuál es la diferencia entre TGA DTA y DSC?

TGA significa análisis termogravimétrico, mientras que DTA significa análisis térmico diferencial y DSC significa calorimetría diferencial de barrido. La diferencia clave entre TGA DTA y DSC es que TGA mide el cambio de peso de una muestra en un rango de temperatura, mientras que DTA mide la diferencia de calor entre una muestra de referencia y una muestra de interés en un rango de temperatura, y DSC mide el flujo de calor. de una muestra en un rango de temperatura.

La siguiente infografía presenta las diferencias entre TGA DTA y DSC en forma tabular para una comparación lado a lado.

Resumen: TGA frente a DTA frente a DSC

La diferencia clave entre TGA DTA y DSC es que TGA mide el cambio de peso de una muestra en un rango de temperatura, y DTA mide la diferencia de calor entre una muestra de referencia y una muestra de interés en un rango de temperatura. mientras que DSC mide el flujo de calor de una muestra en un rango de temperatura.

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