Transcript 原理 - 輔仁大學化學系
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ThermoGravimetric Analyzer
熱重分析儀
輔仁大學 化學系
化學實驗數位學習平台之建立
Slide 2
大綱
1.
儀器介紹
2.
儀器原理︰動畫模擬、實驗圖譜分析
3.
儀器操作程序︰儀器操作步驟、影片示範、
注意事項
Slide 3
儀器介紹
ThermoGravimetric Analyzer（熱重分析儀）是
在一個受控制的氣體環境下，連續紀錄溫度
變化或恆溫狀況下樣品的重量變化。
藉此可得 知樣品在此受控制環境下的熱重變
化，觀測物質本身的熱穩定性，進行成份分
析。
TGA不僅適用於小分子，也常用於高分子聚
合物的量測。
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儀器原理
TGA是利用微天平（
Microbalance）懸掛爐
子（Furnace），在爐
中放入樣品，藉由溫
度變化的過程中，觀
察爐內化合物的重量
變化。
一般常見的偵測方式
，如圖所示。
Slide 5
儀器原理
一般而言，儀器包含：
天平
TGA最重要的部分，一端連接樣品，另一端以紅
外線感測。當重量產生變化，便能依據天平高低
差改變的量做資料傳輸。因此，天平的穩定度越
高，能偵測的範圍越小。
左圖為本儀器內部構造。
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儀器原理
高溫爐（Furnace）和
溫度感測器
高溫爐一般皆以白金為
材料，可用範圍可從室
溫至1500度。
樣品盤
通常為金屬，適用範圍
從室溫至900度，並具
有耐腐蝕、抗氧化，方
便清洗的特性。
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儀器原理
氣體
空氣：用於石英爐體管柱的升降。
氮氣：使管柱內充滿氮氣，不受裂解產生之氣
體影響。
氧氣：使用於可與氧產生反應的材料。
左圖為本儀器所需之氣體。
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動畫模擬
4.資料輸出並作圖
2.爐內升溫
3.裂解使重量損失，天秤上升
1.開機並且設定程式
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儀器圖譜分析
脫去水分子
脫去一氧化碳
脫去二氧化碳
橫軸(x)為溫度，縱軸(y)為質量百分比。
不同溫度的裂解，可以猜測分解物質的分子式。
如：100℃為水的沸點，會從草酸鈣中分離。
根據不同溫度下，物質裂解的程度，可以算出成份百分比。
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實驗操作程序
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
開機
空燒
樣品盤歸零
放入樣品（儀器測樣品重）
設定 TGA 升溫程式
空燒（移除樣品盤上殘餘）
圖譜分析
關機（與開機順序相反）
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影片示範
Slide 12
注意事項
1.
2.
3.
當開機程序完成後，除Ready及Control燈
以外如有任何一個燈亮或是閃亮，均屬不
正常現象，請重新關機在開機。
測試樣品結束後，立即將樣品取出，並清
潔樣品。
取放樣品盤時，請勿在吊絲上直接以鑷子
夾出或吊上樣品盤，而均以樣品載具平台
拖住樣品盤來移出或掛上吊絲，請勿拉扯
吊絲。
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注意事項
4.
5.
測量前，樣品盤需先在高溫的氧氣環境下，
進行空燒，以確保樣品盤內部之清潔。
由於樣品盤為金屬，任何會與樣品盤產生
反應的化合物，如：無機錯合物、含硫磷
等有機化合物皆須選擇適當之樣品盤。
（會與樣品盤發生反應即不適用）
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Thank You for Your Attention
ThermoGravimetric Analyzer
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大綱
1.
儀器介紹
2.
儀器原理︰動畫模擬、實驗圖譜分析
3.
儀器操作程序︰儀器操作步驟、影片示範、
注意事項
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儀器介紹
ThermoGravimetric Analyzer（熱重分析儀）是
在一個受控制的氣體環境下，連續紀錄溫度
變化或恆溫狀況下樣品的重量變化。
藉此可得 知樣品在此受控制環境下的熱重變
化，觀測物質本身的熱穩定性，進行成份分
析。
TGA不僅適用於小分子，也常用於高分子聚
合物的量測。
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儀器原理
TGA是利用微天平（
Microbalance）懸掛爐
子（Furnace），在爐
中放入樣品，藉由溫
度變化的過程中，觀
察爐內化合物的重量
變化。
一般常見的偵測方式
，如圖所示。
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儀器原理
一般而言，儀器包含：
天平
TGA最重要的部分，一端連接樣品，另一端以紅
外線感測。當重量產生變化，便能依據天平高低
差改變的量做資料傳輸。因此，天平的穩定度越
高，能偵測的範圍越小。
左圖為本儀器內部構造。
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儀器原理
高溫爐（Furnace）和
溫度感測器
高溫爐一般皆以白金為
材料，可用範圍可從室
溫至1500度。
樣品盤
通常為金屬，適用範圍
從室溫至900度，並具
有耐腐蝕、抗氧化，方
便清洗的特性。
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儀器原理
氣體
空氣：用於石英爐體管柱的升降。
氮氣：使管柱內充滿氮氣，不受裂解產生之氣
體影響。
氧氣：使用於可與氧產生反應的材料。
左圖為本儀器所需之氣體。
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動畫模擬
4.資料輸出並作圖
2.爐內升溫
3.裂解使重量損失，天秤上升
1.開機並且設定程式
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儀器圖譜分析
脫去水分子
脫去一氧化碳
脫去二氧化碳
橫軸(x)為溫度，縱軸(y)為質量百分比。
不同溫度的裂解，可以猜測分解物質的分子式。
如：100℃為水的沸點，會從草酸鈣中分離。
根據不同溫度下，物質裂解的程度，可以算出成份百分比。
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實驗操作程序
1.
2.
3.
4.
5.
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7.
8.
開機
空燒
樣品盤歸零
放入樣品（儀器測樣品重）
設定 TGA 升溫程式
空燒（移除樣品盤上殘餘）
圖譜分析
關機（與開機順序相反）
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注意事項
1.
2.
3.
當開機程序完成後，除Ready及Control燈
以外如有任何一個燈亮或是閃亮，均屬不
正常現象，請重新關機在開機。
測試樣品結束後，立即將樣品取出，並清
潔樣品。
取放樣品盤時，請勿在吊絲上直接以鑷子
夾出或吊上樣品盤，而均以樣品載具平台
拖住樣品盤來移出或掛上吊絲，請勿拉扯
吊絲。
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注意事項
4.
5.
測量前，樣品盤需先在高溫的氧氣環境下，
進行空燒，以確保樣品盤內部之清潔。
由於樣品盤為金屬，任何會與樣品盤產生
反應的化合物，如：無機錯合物、含硫磷
等有機化合物皆須選擇適當之樣品盤。
（會與樣品盤發生反應即不適用）
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