熱重分析法（TG、TGA）是在升溫、恒溫或降溫過程中，觀察樣品的質(zhì)量隨溫度或時(shí)間的變化，目的是研究材料的熱穩(wěn)定性和組份。廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料、藥品、催化劑、無機(jī)材料、金屬材料與復(fù)合材料等各領(lǐng)域的研究開發(fā)、工藝優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控。

熱重量分析的主要特點(diǎn)，是定量性強(qiáng)，能準(zhǔn)確地測量物質(zhì)的質(zhì)量變化及變化的速率。根據(jù)這一特點(diǎn)，可以說，只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量的變化，都可以用熱重量分析來研究。可用熱重量分析來檢測的物理變化和化學(xué)變化過程。我們可以看出，這些物理變化和化學(xué)變化都是存在著質(zhì)量變化的，如升華、汽化、吸附、解吸、吸收和氣固反應(yīng)等。

上海和晟 HS-TGA-101 熱重分析儀

一、基本結(jié)構(gòu)：

熱重曲線是用熱天平記錄的。熱天平的基本單元是微量天平、爐子、溫度程序器、氣氛控制器以及勇士記錄這些輸出的儀器。

二、使用范圍

1、藥品、食品和化妝品

2、有機(jī)高分子材料（塑料、橡膠、涂料、油脂）

3、纖維、紡織品

4、粘性樣品，例如糊狀物、霜?jiǎng)┗蚰z

5、液體

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1、質(zhì)量變化

2、組分的定量分析(水分、填料、聚合物組分、各種材料等)

3、氣體的吸附和解吸附

4、分解過程

5、升華、蒸發(fā)、汽化

6、熱穩(wěn)定性

7、 氧化反應(yīng)和氧化穩(wěn)定性

8、水分的吸附和解吸附行為

四、實(shí)驗(yàn)案例

五水硫酸銅（CuSO4·5H2O）

右圖五水合硫酸銅晶體失水分三步。上圖中兩個(gè)僅以配位鍵與銅離子結(jié)合的水分子最先失去，大致溫度為102℃。

兩個(gè)與銅離子以配位鍵結(jié)合，并且與外部的一個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合的水分子隨溫度升高而失去，大致溫度為113℃。

最外層水分子最難失去，因?yàn)樗臍湓优c周圍的硫酸根離子中的氧原子之間形成氫鍵，它的氧原子又和與銅離子配位的水分子的氫原子之間形成氫鍵，總體上構(gòu)成一種穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因此破壞這個(gè)結(jié)構(gòu)需要較高能量。失去最外層水分子所需溫度大致為258℃。