termogravimmetri

La termogravimmetria, detta anche analisi termogravimetrica (TGA in inglese), è una tecnica analitica che misura la variazione di massa di un campione in funzione della temperatura o del tempo, in condizioni controllate di atmosfera e vuoto. Viene utilizzata per determinare contenuti volatili, stabilità termica, composizione e processi di perdita o assorbimento di massa.

Principio e strumentazione: durante l’analisi il campione è posto su una microbilancia all’interno di un forno. La temperatura è programmata (dinamica) o mantenuta costante (isoterma), mentre una gasificazione controllata (aria, azoto, elio, o vuoto) definisce l’ambiente reattivo. La bilancia registra la massa con alta sensibilità, producendo una curva massa contro temperatura o tempo. Spesso vengono eseguite curve derivate (DTG) che evidenziano le velocità di perdita. In molte applicazioni è possibile analizzare anche i gas evoluti mediante tecniche ausiliarie come spettrometria di massa o FTIR.

Dati e interpretazione: la curva TG mostra i passaggi di perdita di massa corrispondenti a umidità, solventi, scissioni polimeriche, ossidazione o formazione di residui. Le singole fasi dipendono dall’ambiente di gas e dalla composizione del campione; l’analisi DTG aiuta a distinguere fasi sovrapposte.

Applicazioni: determinazione di contenuto di umidità e solventi, analisi di stabilità termica, caratterizzazione di polimeri, composizioni di materiali compositi, caricanti in ceramiche o inorganiche, residuo carbonioso e sintesi di materiali.

Vantaggi e limiti: la tecnica è sensibile, non richiede reagenti e gestisce campioni piccoli; tuttavia non identifica da sola le specie rilasciate, richiedendo spesso insieme analisi di gas evoluti per l’identificazione.