Thermodynamic Data

Abstract

1. Wstęp Wiele ważnych procesów technologicznych (otrzymywanie materiałów luminescencyjnych, ferrytów, półprzewodników) opartych jest na reakcjach zachodzących w heterofazowych układach ciało stałe–gaz. Badanie przebiegu tych reakcji jest znacznie trudniejsze niż w przypadku reakcji zachodzących w homofazowych układach ciekłych lub gazowych. Większość metod analitycznych oparta jest na procesach przebiegających w roztworach. Rozpuszczenie ciała stałego powoduje zniszczenie jego struktury krystalicznej, co uniemożliwia zbadanie jego właściwości. Niekiedy jednak konieczne jest zastosowanie takich metod pomiarowych, które dają możliwość badania przebiegu reakcji chemicznych czy przemian fizykochemicznych bez konieczności rozpuszczania ciała stałego. Jedną z takich metod jest analiza termiczna. Celem ćwiczeń laboratoryjnych jest zapoznanie studentów z podstawami i zastosowaniem tej metody badawczej. Analiza termiczna polega na ogrzewaniu próbki ciała stałego i rejestrowaniu przemian fizycznych i reakcji chemicznych, które zachodzą pod wpływem dostarczonego ciepła. Podczas ogrzewania może zachodzić szereg fizykochemicznych zjawisk charakterystycznych dla badanej substancji, takich jak: • Zmiana stanu skupienia (topienie, krystalizacja, sublimacja). • Przemiany fazowe (wykształcenie sieci krystalicznej, przemiany polimorficzne). • Reakcje chemiczne (dysocjacja termiczna, reakcje między substratami w fazie stałej). Do najważniejszych i najczęściej stosowanych metod analizy termicznej należą: • Termiczna analiza różnicowa – DTA – pomiar różnicy temperatury między próbką badaną a wzorcem. • Różnicowa kalorymetria skaningowa – DSC – pomiar różnicy przepływu ciepła. • Termograwimetria – TG – pomiar zmiany masy próbki badanej.