Prinsip Kerja dan Aplikasi Penganalisis Termogravimetrik Malaysia

Penganalisis termogravimetrik boleh mengukur perubahan jisim bahan semasa pemanasan, dengan itu menganalisis kestabilan haba bahan. Ia digunakan secara meluas dalam banyak bidang seperti sains bahan dan fizik. Artikel ini terutamanya memperkenalkan prinsip kerja dan aplikasi penganalisis termogravimetrik.

I. Prinsip kerja penganalisis termogravimetrik

Penganalisis termogravimetrik terutamanya terdiri daripada bahagian berikut: imbangan, relau pemanasan, sistem kawalan suhu, sistem kawalan atmosfera, pemerolehan data dan sistem analisis. Prinsip asas penganalisis termogravimetrik adalah untuk mengukur perubahan jisim sampel semasa pemanasan dengan neraca ketepatan. Sampel diletakkan dalam persekitaran pemanasan terkawal. Apabila suhu meningkat, sampel akan mengalami perubahan fizikal dan kimia, seperti volatilisasi, penguraian, pengoksidaan atau pengurangan. Dengan merekodkan lengkung jisim sampel yang berubah dengan suhu (lengkung termogravimetrik), maklumat seperti kestabilan terma, komposisi dan ciri penguraian sampel boleh diperolehi.

II. Penggunaan penganalisis termogravimetrik

1. Sains bahan

(1) Bahan polimer: Dalam penyelidikan polimer, penganalisis termogravimetrik digunakan untuk menilai kestabilan terma, suhu penguraian dan jisim sisa polimer. Melalui analisis termogravimetrik, tingkah laku degradasi haba polimer pada suhu yang berbeza boleh ditentukan, dengan itu membimbing pengubahsuaian dan penggunaan bahan.

(2) Bahan komposit: Bahan komposit biasanya terdiri daripada berbilang komponen. Analisis termogravimetrik boleh membantu mengkaji kestabilan terma dan ciri penguraian komponennya, memahami perubahan jisim setiap komponen semasa proses pemanasan, dan mengoptimumkan proses penggubalan dan pembuatan bahan komposit.

2. Kimia dan fizik

(1) Sebatian tak organik: Penganalisis termogravimetri digunakan dalam kimia tak organik untuk mengkaji proses penguraian terma sebatian seperti oksida logam, karbonat dan sulfat. Melalui analisis termogravimetrik, suhu penguraian dan produk sebatian ini boleh ditentukan, menyediakan data termodinamik penting untuk tindak balas kimia bukan organik.

(2) Penyelidikan pemangkin: Dalam penyelidikan pemangkin, analisis termogravimetrik digunakan untuk menilai kestabilan terma pemangkin dan kandungan komponen aktif. Analisis termogravimetri boleh membantu memahami mekanisme penyahaktifan pemangkin di bawah keadaan tindak balas dan menyediakan rujukan untuk reka bentuk dan penambahbaikan pemangkin.

3. Sains alam sekitar

(1) Rawatan sisa pepejal: Analisis termogravimetri digunakan untuk mengkaji ciri-ciri penguraian haba sisa pepejal dan menilai kebolehlaksanaan dan kecekapan kaedah rawatan sisa yang berbeza. Sebagai contoh, tingkah laku penguraian haba sampah semasa pembakaran sampah boleh dikaji dengan analisis termogravimetrik untuk membantu mengoptimumkan proses pembakaran.

(2) Analisis tanah dan sedimen: Penganalisis termogravimetri juga digunakan untuk menganalisis kandungan organik dan bukan organik dalam tanah dan sedimen, mengkaji tingkah laku penguraian haba bahan organik tanah, dan menyediakan asas saintifik untuk kawalan pencemaran alam sekitar dan pemulihan tanah.

Menguasai prinsip kerja dan kaedah aplikasi penganalisis termogravimetrik adalah sangat penting untuk penyelidikan saintifik dan amalan kejuruteraan. Dengan menambah baik dan menggunakan teknologi analisis termogravimetrik secara berterusan, penyelidik boleh mempunyai pemahaman yang lebih mendalam tentang sifat terma bahan dan menggalakkan pembangunan dan inovasi bidang berkaitan.