TGA DTA ve DSC arasındaki temel fark, TGA'nın bir numunenin bir sıcaklık aralığındaki ağırlık değişimini ölçmesi, DTA'nın ise bir referans numune ile ilgili bir numune arasındaki ısı farklarını bir sıcaklık aralığında ölçmesidir ve DSC ölçümleri bir sıcaklık aralığında bir numunenin ısı akışı.
TGA termogravimetrik analiz anlamına gelirken DTA diferansiyel termal analiz anlamına gelir ve DSC diferansiyel tarama kalorimetrisi anlamına gelir.
TGA (Termogravimetrik Analiz) Nedir?
TGA terimi, termogravimetrik analiz anlamına gelir. Numunenin kütlesinin zamanla sıcaklık değiştiğinde ölçüldüğü bir numuneyi termal olarak analiz etme yöntemidir. Bu yöntemde kütleyi ölçmek bize faz geçişleri, absorpsiyon, adsorpsiyon ve desorpsiyon dahil olmak üzere fiziksel olaylar hakkında bilgi sağlar. Ayrıca kimyasal soğurma, termal bozunma ve oksidasyon ve indirgeme gibi katı-gaz reaksiyonları gibi kimyasal olaylar hakkında bilgi sağlar.
TGA için kullanabileceğimiz enstrüman bir termogravimetrik analizördür. Numunenin sıcaklığı zamanla değişirken kütleyi sürekli olarak ölçebilir. Bu yöntemde kütle, sıcaklık ve zamanı temel ölçümler olarak kabul ediyoruz ve bu üç temel ölçümden birçok ek ölçüm elde ediliyor.
Tipik olarak, bir TGA analizörü, programlanabilir bir kontrol sıcaklığına sahip bir fırının içine yerleştirilmiş bir numune tavası ile hassas bir terazi içerir. Genel olarak, bu sıcaklık, bir termal reaksiyona neden olmak için sabit bir oranda arttırılır. Termal reaksiyon, ortam havası, vakum, soy gaz, oksitleyici/indirgeyici gazlar, aşındırıcı gazlar, karbonlaştırıcı gazlar, sıvı buharları veya kendiliğinden oluşan atmosfer dahil olmak üzere çeşitli atmosferler altında gerçekleşebilir. Ayrıca yüksek vakum, yüksek basınç, sabit basınç veya kontrollü basınç gibi çeşitli basınçları da içerebilir.
Analizörden toplanan veriler, y eksenindeki kütle veya ilk kütle yüzdesi ile x eksenindeki zamanın sıcaklığının bir grafiğini yapmak için kullanılabilir. Bu çizime TGA eğrisi diyoruz. TGA eğrisinin ilk türevi, derinlemesine yorumlar ve diferansiyel termal analiz için faydalı olan enfeksiyon noktaları belirlenerek çizilebilir.
DTA (Diferansiyel Termal Analiz) nedir?
DTA terimi, diferansiyel termal analiz anlamına gelir. Diferansiyel taramalı kalorimetriye benzer bir termoanalitik tekniktir. Bu yöntemde, incelenen malzeme ve bir inert referans, aynı soğutma veya aynı ısıtma programları gibi aynı termal döngülerden geçer. Ardından numune ile referans arasındaki herhangi bir sıcaklık farkını kaydedebiliriz.
Diferansiyel sıcaklık ile zaman veya sıcaklık arasındaki bir grafiğe DTA eğrisi veya termogram denir. Bundan, inert referansa göre numunedeki endotermik veya ekzotermik değişiklikleri tespit edebiliriz. Bu nedenle, bir DTA eğrisi, cam geçişlerini, kristalleşmeyi, erimeyi ve süblimleşmeyi içeren gerçekleşen dönüşümler hakkında veri sağlar. DTA zirvesinin altındaki alanı entalpi değişimi olarak tanımlayabiliriz ve bu, örneğin ısı kapasitesinden gerçekten etkilenmez.
DSC Nedir (Diferansiyel Tarama Kalorimetrisi)
DSC veya diferansiyel taramalı kalorimetri, bir numunenin sıcaklığını ve referansı sıcaklığın bir fonksiyonu olarak artırmak için gereken ısıdaki farkı ölçen termoanalitik bir yöntemdir. Bu yöntemde hem numune hem de referans deney boyunca aynı sıcaklıkta tutulur.
Genellikle, DSC yöntemi için kullanılan sıcaklık, numune tutucu sıcaklığı zamanın bir fonksiyonu olarak doğrusal olarak artacağı şekilde bir sıcaklık programı olarak tasarlanır. Öte yandan, referans numune, tarayacağımız sıcaklık aralığı üzerinde iyi tanımlanmış bir ısı kapasitesine sahip olmalıdır.
Isı akışı DSc ve güç farkı DSC gibi farklı DSC türleri vardır. Isı geri akışı DSC, numune ve bir referans arasındaki ısı akışı farkını ölçerken, güç farkı DSC, numuneye ve bir referansa sağlanan güçteki farkı ölçer.
TGA DTA ve DSC Arasındaki Fark Nedir?
TGA termogravimetrik analiz anlamına gelirken, DTA diferansiyel termal analiz anlamına gelir ve DSC, diferansiyel tarama kalorimetrisi anlamına gelir. TGA DTA ve DSC arasındaki temel fark, TGA bir numunenin bir sıcaklık aralığındaki ağırlık değişimini ölçerken, DTA bir referans numune ile bir ilgili numune arasındaki ısı farkını bir sıcaklık aralığında ölçer ve DSC ısı akışını ölçer bir sıcaklık aralığı üzerinde bir numunenin.
Aşağıdaki infografik, yan yana karşılaştırma için TGA DTA ve DSC arasındaki farkları tablo biçiminde sunar.
Özet – TGA vs DTA vs DSC
TGA DTA ve DSC arasındaki temel fark, TGA'nın bir numunenin bir sıcaklık aralığındaki ağırlık değişimini ölçmesi ve DTA'nın bir referans numune ile ilgili bir numune arasındaki ısı farkını bir sıcaklık aralığında ölçmesidir. DSC, örneğin bir sıcaklık aralığındaki ısı akışını ölçer.
