Termogravimetrinen

Termogravimetrinen analyysi (TGA) on analyyttinen menetelmä, jossa näytteen massa mitataan tarkasti lämpötilan tai ajanjakson funktiona. Menetelmällä voidaan arvioida lämpötilaprofiilia, hajoamisprosesseja sekä koostumusta, kuten kosteuden, haihtuvien aineiden ja epäorgaanisen jäännöksen määrää.

Laitteisto ja periaate: Näyte sijoitetaan kuumenettuun paniin, joka on kiinnitetty erittäin herkkään tasapainoon. Näytettä kuumennetaan ohjelmoidulla profiililla, tyypillisesti 1–50 °C/min, ja massa mitataan jatkuvasti inertissä (esim. typpi) tai hapellisessa ilmapiirissä. TG-käyrä esittää massan prosentteina lämpötilan funktiona, kun taas DTG-käyrä kuvaa massan muutoksen nopeutta. Yleisiä tunnuslukuja ovat Tonset (lämpötilo, jossa massan menetys alkaa), Tmax (suurin massanmuutoksen nopeus) sekä lopullinen jäännös.

Sovellukset ja tulkinta: TGAa käytetään muun muassa materiaalien lämpötilastabiilisuuden ja kosteuden arviointiin, haihtuvien komponenttien määrän määrittämiseen sekä epäorgaanisen ja orgaanisen sisällön erottamiseen. Tuloksia voidaan täydentää lisämenetelmillä kuten TG-FTIR tai TG-MS, joilla tutkitaan vapautuvia kaasuja. Kinetiikan analyysissä voidaan hyödyntää isokonversioanalyysiä (esim. Friedman, Flynn–Wall–Ozawa).

Rajoitukset: mittaustulokset voivat riippua kuumennusnopeudesta, ilmakehästä ja näytteen valmistelusta. TGA antaa arvoja yleisesti luotettavasti, mutta yksittäisten komponenttien tarkka identifikaatio voi vaatia lisäanalyysejä.