Termogravimetrik Analiz (TGA) Testleri

Kimyasal Testler

Termogravimetrik Analiz (TGA) Testleri

Termogravimetrik analiz (thermogravimetric analysis, TGA) tekniğinde, bir test numunesi kontrollü bir ortamda kontrollü bir sıcaklık programına tabi tutulmakta ve maddenin kütlesi sıcaklık veya zamanın bir fonksiyonu olarak izlenmektedir. Başka bir ifade ile termogravimetrik analiz tekniği, bir malzeme ısıtıldığı zaman ağırlığının arttığı veya azaldığı bir tekniktir. Bu yöntemde bir malzeme bir fırında ısıtılırken veya soğutulurken numunenin ağırlığı ölçülmektedir.

Termogravimetrik Analiz (TGA) Testleri

Termogravimetrik analiz cihazı, hassas bir terazi ile desteklenen bir numune kefesinden oluşmaktadır. Bu tava bir fırına konulmakta ve deney sırasında ısıtılmakta ya da soğutulmaktadır. Bu sırada numunenin kütlesi izlenmektedir. Numune temizleme gazı numune ortamını kontrol eder. Bu gaz inert (hareketsiz) veya numune üzerinden akan veya bir egzozdan çıkan reaktif bir gaz olabilir. Termogravimetrik analiz cihazı çok doğru ve tekrarlanabilir ölçümler elde etmek için yer çekiminden yararlanmaktadır.

Bu cihazlar su kaybını, çözücü kaybını, plastikleştirici kaybını, dekarboksilasyon (bir amino asitten karbondioksidin uzaklaştırılması), piroliz (oksijensiz ortamda yakma), oksidasyon, ayrışma, dolgu maddesi yüzdesi, karbon nanotüpler üzerinde kalan metalik katalitik kalıntı miktarı ve ağırlıkça kül yüzdesi ölçebilir. Bütün bu ölçülebilir uygulamalar genellikle ısıtma üzerine yapılır, ancak soğutmanın ardından bilgilerin elde edilebileceği bazı testler de bulunmaktadır.

Görüldüğü gibi termogravimetrik analiz (TGA) tekniği, bir numune sabit bir oranda ısıtıldığında oluşan ağırlık değişimini izleyerek, bir malzemenin termal stabilitesini ve uçucu bileşenlerin fraksiyonunu belirlemek için kullanılan analitik bir tekniktir.

Termogravimetrik analiz yöntemi, önceden belirlenmiş ısıtma hızı ve sıcaklık koşulları altında ısıtmaya tabi tutulduğu zaman, nanomalzemeler ve polimer kompozitlerle ilişkili termal olayları anlamak için çok faydalı bir araç görevi görmektedir.

Termogravimetrik analiz tekniği, kontrollü bir çevresel fırın üzerinde numune kütlesini zamana veya sıcaklığa karşı izleyen bir termal analizdir. Ekipman, fırın, mikro terazi, sıcaklık kontrolörü ve bir veri toplama sisteminden oluşmaktadır. Kütle numunesi, önceden belirlenmiş programa göre fırında ısıtılırken veya soğutulurken, mikro terazide ölçülmektedir.

Bu teknik, düşük maliyetli bir tekniktir, küçük bir numune yeterli olmaktadır ve nicel veya nitel analize izin vermektedir. Bununla birlikte bu teknik yıkıcı bir analizdir ve numunedeki uçucu bileşenlerin varlığı yüzünden analiz her zaman doğru sonuç vermeyebilir.

Termogravimetrik analiz tekniği (TGA), biyopolimer filmlerde, termal kararlılığı, oksidatif kararlılığı, kimyasal bileşimi ve su içeriğini tespit etmek için kullanılmaktadır. Bu teknik, termal bozunma zirvelerindeki artış veya azalmayı izleyerek veya en hızlı veya gecikmiş termal bozunmayı değerlendirerek, nanopartiküllerin ve aktif bileşiklerin biyopolimer filmlere ya da membranlara dahil edilmesini doğrulamak için yararlı bir araç olarak kullanılmaktadır.

Kısaca termogravimetri, sıcaklık ve zaman kombinasyonuna göre malzeme ağırlığını belirleme işlemidir. Isıtma ortamları altında bir maddenin termal özelliklerini araştırmak için bu yönteme sıklıkla baş vurulmaktadır. Fırın sıcaklığı 2000 dereceye kadar yükselmekte ve 1 grama kadar numune ağırlıklarını analiz edebilmektedir. Cihazın fırını bir radyant ısıtma odası olarak tasarlanmıştır. Üzerinde sıcaklık kontrolörü, hassas terazi, gaz besleme sistemi ve veri analizörü bulunmaktadır. Hassas teraziye yaklaşık 7-8 miligram test numunesi veya toz yerleştirilir ve sıcaklık, sepetin altındaki bir cihaz ile sürekli olarak kaydedilir. Genel olarak, bu analizlerde iki tür grafik elde edilmektedir:

  • Sıcaklığa karşı bir numune ağırlığı grafiği (termogravimetrik analiz eğrisi)
  • Sıcaklıktaki artışa bağlı olarak kütle kaybı oranı

Bu eğriler, reaksiyonun kinetiği gibi başka parametreleri türetmek için de kullanılmaktadır.

Bu testlerde esas alınan başlıca standartlar şunlardır:

  • Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu tarafından geliştirilen ASTM E1131 standardı (ASTM E1131-08 Termogravimetri ile bileşim analizi için standart test yöntemi
  • Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen ve ülkemizde Türk Sstandartları Enstitüsü (TSE) tarafından yayınlanan USO 11358-1 standardı (TS EN ISO 11358-1 Plastik - Polimerlerin termogravimetri (TG) - Bölüm 1: Genel prensipler)

Genel olarak analiz edilen malzemeler, polimerler, organik malzemeler, yapıştırıcılar, gıda, kaplamalar, reçeteli ilaçlar, kauçuk, kompozitler, laminatlar, petrol, kimyasallar, patlayıcı plastikler ve biyolojik numuneleri içermektedir.

Kuruluşumuz, sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, ulusal ve uluslararası standartlar çerçevesinde, talep eden işletmelere termogravimetrik analiz (TGA) test hizmetleri vermektedir.

Hemen Teklif Alın

Randevu almak, daha detaylı bilgi edinmek yada değerlendirme talep etmek için formumuzu doldurarak size ulaşmamızı isteyebilirsiniz.

WhatsApp