Дифференциальные исследования. Дифференциальный анализ. МОПсы и их поведение

В основе ДТА лежит рег-ция изм-я температуры образца изучаемого материала при его нагревании или охлаждении.При проведении ТА образец размещают в спец.тигель, а затем помещают в электропечь.После этого тигель вместе с образцом плавно нагревают с опред. скоростью нагрева и через заданные промежутки времени регестр. его тем-ру.Рез-ты измерений использ. для построения граф.зав-ти тем-ры образца от времени нагрева.

T-тем-ра; t-время => T=f(t)

Эта зав-ть наз темпер кривой нагревания.Если в процессе нагревания в исслед вещ-ве происх какое-либо превращение(хим реакция),кот связ с поглощением или выделением теплоты,то зав-ть T=f(t) более или менее заметно отклоняется от прямолинейн направления:

Дифференциальные кривые нагревания.

Данный вид анализа проводят с целью точного определения тепловых эф-тов,происх в образцах при нагревании(охлаждении).Чаще всего нагревании. Этот вид анализа проводят с пом диф термопар,кот предст собой 2 одинаков термопары,включён навстречу друг другу.Термопара предст собой 2 разнородных проводника,с 1 стороны спаянные между собой.Проводники вып-ся из разных видов ме сплавов на основе платины,радия,хрома,никеля,меди.Для изгот-я терпопары исп 2 проволоки сварен между собой в точечн контакт,его наз спай

К свободным концам подключ измерит прибор-минивольтметр.При наличии перепада температур между спаем и свободными концами в термопаре возн ЭДС,пропорц-е перепаду температур.Зная ЭДС и тем-ру свободных концов,опред тем-ру спая,кот помещают в исслед объект. В практике примен стандартн термопары из стандартн сплавов,для кот сущ градуировочн таблицы.В случ записи ДТА-кривых исп след схему.Спай 1ой термопары размещ в тигель с образцом,а спай др термопары-в тигель с инертным вещ-вом(с эталоном).Оба тигеля размещ в электропечи и нагрев в одинаков режиме.

Наиб часто использ платино-радий платиновые термопары,в кот 1 проволока из платины,2 из сплава платины и радия.Миливольтметр mV1 исп-ся для рег-ции темпер кривой,т.е. измер-е тем-ры образца в прцессе нагрева.Миливольтметр mV2 исп-ся для рег-ции ДТА-кривой,показ-й разность температур между образцом и эталоном.Если при нагреве в образце не происх никаких изменений, связ с выделением/поглощением тепла,то тем-ры образца и эталона одинаковые=>ЭДС обоих термопар тоже одинаковы и взаимокомпенсируют др друга,и прибор mV2 показывает 0.

Если в образце будут происх какие-либо процессы,связ-е с поглощением/ выдел-ем теплоты,то его тем-ра станет либо больше,либо меньше тем-ры эталона,ЭДС термопар будут отличаться и не будут компенсировать др друга.Прибор mV2 в данном случае покажет значение ЭДС,пропорц-е вел-не термо эф-та,а полярность этой ЭДС покажет направ-е эф-та,т.е. экзо/эндо эф-т.

ДТА-кривая предст собой набор пиков,направл вверх или вниз относительно нулевой или базисной линий.

Запись ДТА кривых позвол чётко опред начало,max и окончание термич эф-та. Для того,чтобы опред тем-ры при кот им место термоэф-ты одновремнно с ДТА-кривой записыв тепературн кривую Т,проекции на кот позвол определить тем-ру в люб точке.

Термогравиметрический анализ.(ТГМА)

При нагреве во многих в-вах происх эф-ты,связ с изменениемассы образца.Например,дегидратация,диссоциация,разложениеи и тд.Для того,чтобы получить И О термич поведен-и мат-лов использ запись изменения массы с течением времени в процессе нагрева в виде ТГМ кривых.Запись осущ с пом термовесов.В простейш случае держатель тигля с образцом размещ на 1 из плеч коромысла аналитич весов.Это позвол провод измерение ассы в процессе нагрева.

Обычно ТГ кривая и вид отдельного плато разделен ступеньками.

Наличие плато указывает на то,что масса образца не изм-ся.Ступенька показ. потерю массы,а её высота пропорц-на вел-не потери.В ряде случаев термо эф-ты с массов изенениями могут перекрываться,т.е. накладываться друг на друга.В этом случае ТГ кривая,назыв интегральной(показыв изменение m от начала до конца нагрева) не позвол колич-норазделить такие процессы.Для этого исп запись изменения в диф форме,т.е. одновременно записыв ДТГ кривую,показыв скорость изменения m.На такой кривой кажд эф-т изм-я m отображается в виде отрицательно направленного пика.

Площадь подпиком ДТГ-кривой пропорциональна величене изменения m.

Исп-е диф записи позвол не только точно определить тем-ру нач, max и конца термоэф-та,но также количественно разделять термоэф-ты,накладывающиеся др на друга.

1-тигель с образцом;2-держатель тигля;3-электропечь;4-коромысло весов;5-сердечник;6-цилиндрическая катушка;7-плоск.катушка;8-постоян магнит

Если в образце происх потеря m,коромысло весов будет смещаться,приводя в движение сердечник,кот смещ-ся внутри цилиндрич катушки, изменяя её индуктивность.Сигнал с дан катушки усилив-ся и записыв-ся в идее ТГ-кривой.Плоская катушка и магнит предст собой эл/механич дифференциатор.Если катушка движется между полосами магнита,в ней индуцир-ся ЭДС,её вел-натем больше,чем выше скорость движения катушки.При смещении коромысла катушка приходит в движение и возникающ в ней ЭДС усилив-ся и записыв-ся в виде ДТГ-кривой.Чем быстрее идёт потеря m,тем больше ЭДС и тем интенсивнее пик на кривой.

Диф. Термогравиметрическая кривая (ДТГ)

Обычно ДТГ кривые более воспроизводимы,чем ДТА кривые.По кривым ДТГ более точно опред-ся тем-ры начала и конца хим реакции, а по пику ДТГ кривой с большой точностью определяют те-ру max скорости реакции.ДТГ кривая позвол по max пиков лучше различить перекрывающиеся стадии реакции, а площадь заключ между пиком ДТГ кривой и нулевой линией соответствует изменению m образца в рез-те протекания отдельн стадий процесса.


Методом дифференциального термического анализа с помощью соответствующей аппаратуры можно определить температуру, при которой происходят термические реакции в веществе при постепенном и непрерывном нагревании его до высокой температуры, а также интенсивность и общий характер таких реакции. В случае глинистых минералов дифференциальные термические анализы показывают характерные эндотермические реакции, вызванные обезвоживанием и разрушением кристаллической структуры, и экзотермические реакции, вызванные образованием новых фаз при более высоких температурах.
Этот метод применяется не только для исследования глин, но и для исследования карбонатов, гидратов, сульфидов, органических соединений и любых веществ, у которых при нагревании наблюдаются термические реакции, начинающиеся внезапно и протекающие в сравнительно коротком температурном интервале. При исследовании глинистых минералов он полезен не только для изучения высокотемпературных реакций, но и для исследования процесса обезвоживания.
Результаты дифференциального термического анализа выражаются в виде непрерывной кривой, на которой зарегистрированы термические реакции, протекающие при соответствующей температуре печи. Принято, что при эндотермических реакциях кривая резко отклоняется вниз, а при экзотермических - вверх от горизонтальной нулевой линии. Амплитуда отклонения дифференциальной кривой от нулевой линии отражает разницу температур образца и печи при какой-либо заданной температуре и является показателем интенсивности термической реакции.
На фиг. 71-76 приведены дифференциальные кривые нагревания различных глинистых минералов.

История метода. Ле Шатслье впервые в 1887 г. применил простои прибор для измерения и записи термических реакций, происходящих в материале при нагревании. Полученные данные он использовал при исследовании глинистых материалов.
В 1910 г. этот метод впервые был использован при изучении глин. В этот ранний период процедура исследования сводилась к следующему: вещество помещалось в маленький платиновый тигель; в центре исследуемого вещества помещался горячий спай термопары. Тигель с веществом и термопарой помещались в печь и нагревались быстро и относительно равномерно. Термопара была присоединена к гальванометру, показания которого периодически через короткие интервалы отсчитывались визуально или записывались фотографическим путем. Термические реакции в испытуемом веществе вызывали отклонения в показаниях гальванометра, что обнаруживалось при сравнении с показаниями, полученными в тех же условиях, но без образца. Запись выявляла термические реакции в веществе, наложенные на кривые нагревания холостого хода печи. Примеры таких записей показаны на фиг. 77.

В 1899 г. Робертс-Аустен впервые применил метод дифференциальной термопары для измерения разности температур между испытуемым веществом и соответствующим эталоном, а в 1908 г. Бургесс предложил простую и вполне пригодную схему дифференциальной термопары. После работы Робертса-Аустена дифференциальную термопару стали широко использовать в металлургии, но лишь в 1913 г. Феннер первый применил ее в своих работах для исследования устойчивых равновесий в силикатных минералах Методика, предложенная Феннером, широко используется и в настоящее время при дифференциальных термических анализах минералов. Она претерпела лишь незначительные изменения и усовершенствования. Вслед за исследованиями Феннера этот метод применялся Крачеком и др. при изучении высокотемпературных фазовых изменений, а еще более часто - при изучении минералогического состава глин. После блестящих работ Орселя, Орселя и Кайер в 1933-1935 гг. метод дифференциального термического анализа стал применяться при исследовании глинистых минералов многими исследователями в разных странах. Недавно он был с успехом применен при исследовании таких групп минералов, как карбонаты, сульфаты, гидраты и т. д.

Описание метода. В настоящее время обычно используется установка, позволяющая помещать исследуемый образец в одно отверстие тигля, а инертный материал (обычно обожженная окись алюминия (a*Аl2О3), которая при нагревании до максимальной температуры опыта не дает никаких реакций - в другое. Один спай дифференциальной термопары (фиг. 78, а) находится в центре исследуемого образца, а другой - в центре инертного вещества. Тигель и термопара помещаются в печь, которая с равномерной скоростью нагревается. Температура инертного вещества равномерно повышается в соответствии с повышением температуры исследуемого образца. Как только в образце произойдет термическая реакция, температура образца станет выше или ниже температуры инертного материала в зависимости от того, произошла ли экзотермическая или эндотермическая реакция. Разница температур сохраняется до конца реакции, пока температура образца не выравняется и снова станет такой же, как и температура печи. Следовательно, через определенные промежутки времени температура одного спая дифференциальной термопары будет отличаться от температуры другого спая и в цепи дифференциальной термопары возникнет электродвижущая сила (э. д. с.), которая является функцией времени или температуры печи. Запись изменения э. д. с. может производиться вручную при помощи потенциометра или гальванометра, фотографическим путем от зеркального гальванометра, автоматически - при помощи какого-либо электронного приспособления. Если в образце не происходит термической реакции, температура спаев дифференциальной термопары одинакова и никакой разности потенциалов не возникает. Направление тока в цепи зависит от того, выше или ниже температура у образца, чем у инертного вещества. Следовательно, записывающий механизм движется в противоположных направлениях при эндо- и экзотермических реакциях.

На фиг. 79 приведены кривая обезвоживания и дифференциальная кривая нагревания каолинита, находящиеся в полном соответствии. Эндотермическая реакция между 500 и 700° очевидно соответствует обезвоживанию минерала. Из сопоставления приведенных кривых видно, что дифференциальный метод является скорее динамическим, чем статическим. Термические реакции не протекают мгновенно и регистрируются как функции времени или как функции температуры печи, которая непрерывно возрастает, пока протекает реакция. Температура, при которой начинается дегидратация, соответствует началу эндотермической реакции. Температура эндотермического пика меняется в зависимости от ряда факторов, сопутствующих анализу, характера реакции и изучаемого вещества.
Шпиль, Керр и Калп и Аренс пытались математически проанализировать метод дифференциального термического анализа. Из описания применяемой аппаратуры, а также факторов, влияющих на результаты, ясно, что метод имеет ограничения, которые не допускают строгой математической обработки полученных результатов.
Недавно подкомитетом Интернационального комитета по изучению глин под председательством Р.С. Маккензи (Абердин, Шотландия) была сделана попытка определить ограничения, присущие этому методу, и установить стандартную методику и аппаратуру. Работа комитета должна помочь усовершенствованию дифференциального термического анализа.
Применяемая аппаратура. В качестве тигля для образца в США употребляется никелевый блок с просверленными отверстиями, вмещающими около 0,5 г образца. Опыт показал, что такие блоки вполне пригодны и дают на термических кривых достаточно резкие и интенсивные пики. В Англии широко применяются керамические тигли. Гримшоу и др. утверждают, что они более удобны, так как дают более интенсивные и четкие пики термических реакций благодаря более медленному распространению температуры между испытуемым образцом и окружающим материалом в силу низкой теплопроводности керамического материала. Гримшоу использовал тигель из перекристаллизованного глинозема, смешанного с небольшим количеством глины, прокаленной при 1600°. В ранних работах Лe Шателье для помещения образца были использованы платиновые тигли. По мнению Грувера, образцы следует помещать в тонкостенный платиновый тигель, так как высокая теплопроводность металла позволяет веществу быстро нагреваться до температуры печи, а тонкие стенки обладают малой теплоемкостью. В противоположность Гримшоу Грувер считает, что тигель с толстыми стенками и более высокой теплоемкостью действует как резервуар тепла и стремится понизить интенсивность и четкость некоторых реакций. Аренс утверждает, что керамический тигель дает более резкие эндотермические пики и менее резкие экзотермические, а никелевый тигель дает сравнительно меньшие эндотермические пики и более резкие экзотермические. Возможно, для различных образцов следует применять различные типы тиглей.
На фиг. 78, 1 приведена схема наиболее широко применяемой в настоящее время термопары с дополнительной термопарой для измерения температуры печи при ее градуировке. На фиг. 78, 2 приведена схема термопары, впервые примененной Феннером и все еще употребляемой некоторыми исследователями, особенно в Европе. В последней схеме за отсчетную температуру чаще всего принимается температура образца.
Маккензи, а позже Аренс показали, что измерение температуры печи непосредственно в образце глины имеет то преимущество, что дает такие показания температуры пика, которые значительно легче сравнивать между собой. Как будет показано ниже, ряд факторов может привести к изменению температуры пика реакции, следовательно, пока нельзя отдать предпочтение какому-либо методу.
Возможно, наилучшие результаты достигаются при градуировке по действительной температуре печи. Первые исследователи применяли термопары из платины с 10% родия; такие типы термопар широко распространены и в наше время. Для многих материалов успешно применялись для температур выше 1000° хромель-алюмелевые термопары. Преимущество их перед термопарами из благородных металлов в том, что они дают более высокую разность потенциалов и, следовательно, большую чувствительность. Крачек применил золото-палладиевую и платинородиевую термопару, которая также развивает высокую разность потенциалов при высоких температурах. Для того чтобы поддерживать горизонтальное положение нулевой линии дифференциальной кривой нагревания, необходимо, чтобы термопары были одинакового размера и находились в центре как испытуемого образца, так и контрольного вещества. Проволока термопары должна иметь сравнительно небольшой диаметр (около 0,5 мм) для уменьшения потери тепла при прохождении его через проволоку.
Для различных веществ интенсивность термических реакций сильно варьирует. Поэтому важно иметь средства (например, различное сопротивление в цепи дифференциальной термопары), позволяющие изменять и контролировать чувствительность установки. Печь должна быть такой, чтобы можно было достичь желаемой скорости нагрева до максимальной температуры, а ее рабочее пространство должно быть такого размера, чтобы для образца создавалась однородная зона нагрева. Имеется большое разнообразие печей как горизонтальных, так и вертикальных, которые вполне оправдали себя. Выбор типа печи в значительной степени зависит от желания аналитика. Для равномерного нагревания печи применялось большое количество разнообразных кустарных и автоматических типов программных терморегуляторов. Для печей с намоткой из сплавов вполне пригодным оказался автотрансформатор, приводимый в движение мотором посредством замедлителя скорости таким образом, чтобы постепенно и непрерывно повышать вольтаж в печи. Было выпущено много моделей автоматических терморегуляторов, все они также оказались пригодными.
Терморегулятор должен быть специально приспособлен для данной печи. Нужно быть осторожным с автоматическими типами регуляторов, чтобы их импульсы не записывались дифференциальной термопарой.
Отсчеты дифференциальной термопары могут быть получены визуально по гальванометру и потенциометру. Непрерывную запись можно получить фотографическим путем с зеркальным гальванометром или при помощи различных автоматических приспособлений, выпускаемых промышленностью. При использовании термопар из благородных металлов необходимо применять автоматические приспособления с соответственно варьирующей чувствительностью, которые достаточно стабильны и дают надежные отсчеты. Это важно, так как измеряемые разности температур очень малы, и разность потенциалов, полученная, от термопар из благородных металлов, также мала. В некоторых лабораториях в качестве регистратора весьма успешно применяется фотоперо с зеркальным гальванометром.
Грим и Роуленд для своей аппаратуры составили кривые, позволяющие провести корреляцию между высотой термических эффектов, амплитудой размаха кривой и разностью температур во время реакции (фиг. 80). Кривые основываются на измерениях отклонения гальванометра для известных разностей температур. Применяя эти кривые вместе с дифференциальными кривыми, можно измерять разницу в температуре, представленную пиками различной высоты.
Влияние на результаты опыта различных особенностей испытуемого вещества и условий опыта. Как было показано, различие в оборудовании оказывает влияние па результаты дифференциального термического анализа.
Различия в технике проводимого эксперимента, а также характер исследуемого вещества могут вызвать значительное разнообразие дифференциальных кривых нагревания. Температура у спая дифференциальной термопары зависит до некоторой степени от коэффициента температуропроводности материала, в который они помещены. Скорость, с которой точка в горячем теле будет охлаждаться при определенных поверхностных условиях, известна как температуропроводность и равна K/dcp, где К - проводимость, d - плотность и сp - удельная теплоемкость. Проводимость образца может отличаться от проводимости инертного материала, и, больше того, она может изменяться при нагревании вследствие образования новых фаз при высоких температурах сжатия образца. Такие изменения на дифференциальной кривой будут давать или излом нулевой линии или резкое отклонение кривой (острый изгиб) в зависимости от скорости изменения. На кривой кварца (фиг. 76) благодаря различию в проводимости наблюдается резкий подъем основной линии после превращения а-кварца в в-кварц.
Применяемый инертный материал должен иметь постоянными удельную теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность, как и исследуемый образец. Он также не должен испытывать термических реакций в ходе анализа. В качестве инертного материала наиболее пригодным оказался прокаленный глинозем (а-Al2O3); иногда применялась прокаленная глина. Однако прокаленная глина может иметь отличную от природных глин проводимость, следовательно, применяя ее, мы выигрываем очень мало. Кроме того, в прокаленной глине в некоторых случаях происходят термические реакции благодаря обратимым фазовым изменениям.
Образцы обычно помещают в тигель при нормальном давлении. Образец и инертный материал должны быть помещены и подготовлены одним и тем же способом. Значение закладки образца меняется в зависимости от характера материала. Особенно важно это для легких, рыхлых материалов; менее важно для сравнительно тонкозернистого материала с различной величиной зерен, в котором уплотнение происходит естественным путем.
Поскольку рассматривается вопрос об упаковке образца, следует отметить, что распределение в образце частиц различного размера обычно не имеет значения, если материал в целом не очень крупнозернистый (+60 меш) или не очень тонкозернистый (2 u). Важно знать порядок размера частиц, допускающих соответствующее уплотнение образца.

Согласно Шпилю и др., термические кривые изменяются в зависимости от размера частиц вещества, особенно когда максимальный размер частиц около 2 u. В общем (фиг. 81) размер термической реакции и температура пиков уменьшаются с уменьшением размера частиц. У некоторых материалов уменьшение размера частиц сопровождается уменьшением степени окристаллизованности, что находит свое отражение на дифференциальных кривых нагревания (приводит к уменьшению интенсивности реакций и понижению температуры пиков). По Аренсу, если размер частиц немногим больше 20 площадь поверхности частиц слишком мала для того, чтобы реакция обезвоживания происходила достаточно быстро и вызвала заметные эффекты при записи дифференциальной кривой нагревания (Аренс). Реакции, связанные с фазовыми превращениями, большей частью не зависят от размера частиц.
Аренс исследовал влияние формы и размера отверстия для образца и положения термопары, помещенной в отверстие, на характер дифференциальной кривой нагревания. По его данным, размер и форма отверстия оказывают значительное влияние на пики реакций, сопровождаемых изменением веса (например, на пики, связанные с обезвоживанием), но мало влияют на пики, образующиеся в результате фазовых изменений. Так, глубокое, узкое отверстие усиливает эндотермическую реакцию при обезвоживании иллита. В низкотемпературной области передача тепла происходит главным образом благодаря проводимости; в высокотемпературной области - за счет излучения. При размещении спая термопары глубоко в образце, в области низких температур, на дифференциальных кривых возникают довольно резкие эндотермические пики, а в области высоких температур - плоские эндотермические пики. Экзотермические реакции проявляются более четко в том случае, когда контакт термопары погружен глубоко в образец.

Согласно Нортону, Шпилю и др., чем медленнее происходит нагревание, тем шире пик и ниже отвечающая ему температура (фиг. 82). При увеличении скорости нагревания увеличивается количество времени, необходимое для достижения температур эндотермических и экзотермических пиков увеличивается высота пиков и температурный интервал, в течение которого происходит реакция. По данным Шпиля, область под кривой данной реакции и температура начала реакции не зависят от скорости нагревания. Аренс обнаружил некоторое изменение области под кривыми в зависимости от скорости нагревания. Многие исследователи показали, что наиболее благоприятной является скорость нагревания от 10 до 15° в мин. Более медленное нагревание понижает резкость реакций, а более быстрое - приводит к появлению ряда перекрытий реакций, особенно в образцах, которые состоят, из смеси глинистых минералов. Скорость нагревания должна быть одинакова, так как даже самые незначительные изменения ее сказываются на дифференциальной кривой.
Для того чтобы можно было получить воспроизводимые результаты для большого количества образцов, температура воздуха печи должна быть стабильной. Образцы, подвергающиеся окислению, необходимо приготовить и поместить в печь в тех же условиях окисления.
Роуленд и Джонас показали, как влияют на характер окисления сидерита и, следовательно, на дифференциальные кривые нагревания, кроме температуры печи, такие факторы, как изменение размера частиц, укладка образца, способ закрытия тигля, различные варианты покрытия блока и растворимость образца (фиг. 83).

Аренс отметил, что увеличение парциального давления пара в печи может служить причиной значительной задержки реакции обезвоживания. Роуленд и Левис отметили большое влияние CO2 из атмосферы нагреваемой печи на начальную температуру диссоциации при нагревании карбонатов.
При исследовании глин, содержащих карбонаты, атмосферы печи обычно наполняют инертным газом, чтобы воспрепятствовать реакции окисления, в результате которой часто возникает достаточно длительный и сильный экзотермический эффект, маскирующий другие термические реакции в образце.
Шпиль и др. построили ряд кривых для каолинита, смешанного с различными количествами инертного материала. Они показали, что размер и температура пика падают с уменьшением количества каолинита. Таким образом, температура пика не является абсолютной величиной, а зависит, кроме всего прочего, от количества вещества, присутствующего в смеси.
Грим показал, что характер дифференциальных кривых нагревания для смесей некоторых минералов зависит в какой-то степени от взаимопроникновения смешанных компонентов. Кривые нагревания, полученные для искусственных смесей, состоящих из частиц диаметром в несколько микрон и больше, значительно отличаются от кривых для смесей, состоящих из тонко переслаивающихся значительно более мелких частиц, встречающихся в природе. Поэтому эталонные кривые, полученные для искусственных смесей глинистых минералов, часто совершенно не пригодны для сопоставления с кривыми природных глин. В общем с увеличением взаимопроникновения частиц в смесях интенсивность и четкость термических реакций для отдельных компонентов понижается.
Тщательная подготовка материала для анализа и точность его проведения дают возможность получить высококачественные кривые, часто позволяющие произвести даже количественные определения.
Из сказанного выше видно, что точность количественных определений, основанных на данных термического анализа, ограничена. Точность меняется в зависимости от анализируемого вещества, но для многих веществ все-таки можно достичь точности в пределах от 2 до 5%. Количественные определения производятся на основании анализа участков под пиками, которые соответствуют термическим реакциям отдельных компонентов. В некоторых случаях измерить пространство под кривыми весьма трудно, так как реакция не начинается и не кончается внезапно и на кривой нет четкого начала и конца пика. Беркельхеймер и Ден предложили специальные методы для измерения участков под пиками; эти методы применимы для реакций средней интенсивности, а следовательно, и для достаточно четких термических пиков среднего размера.
Чувствительность термического метода различна для различных материалов в зависимости от интенсивности их термических реакций. Такие гидраты, как гидраргиллит, у которых термические реакции резкие, могут быть обнаружены при их содержании в образце меньше 5%, в то время как слюды благодаря низкой интенсивности и отсутствию резкости термических реакций можно обнаружить в образце только при содержании от 10 до 15%.


Метод дифференциального анализа

План: 1. Сущность метода дифференциального анализа.
Понятие парадигмы и оппозиции. Возникновение
метода дифференциального анализа.
2. Использование метода дифференциального анализа
На разных лингвистических уровнях:
А) в фонологии
Б) в морфологии
В) в синтаксисе
3. Метод компонентного анализа как разновидность
метода ДФА и его использование в лексикологии.
Литература: И.П. Распопов. Методология и методика лингвистических исследований.- Воронеж, 1976.- с.69-88.
Э.М. Медникова. Значение слова и методы его описания.- М.: 1974.
О.С. Ахманова и др. Основы компонентного анализа.- М.: 1969
Д.Н. Шмелев. Проблемы семантического анализа лексики.- М.: 1973.
М.И. Задорожный О границах полисемии и омонимии.- М.: 1971.
С помощью метода ДФА исследуются парадигматические отношения лингвистических единиц того или иного уровня, на основе которого устанавливаются дифференцирующие (т.е. различающие их в соотношении друг с другом) содержательные или формальные признаки.
Метод ДФА исходит из того, что:

    различные лингвистические единицы образуют систему;
    внутри этой системы они могут объединяться по какому-то общему признаку в определенные соотносительные ряды (парадигмы);
    одна и та же единица может одновременно входить в несколько соотносительных рядов;
    способность данной лингвистической единицы входить в различные соотносительные ряды есть проявление ее свойств, по которым она может быть охарактеризована в противоположность другим единицам.
    Известно, что соответствующий подход к характеристике лингвистических единиц осуществляется в традиционной морфологии с давних пор.
    Так например, глагольные словоформы “liest, spricht” определяют как грамматическую форму глагола, учитывая содержащийся в них семантический признак процессуальности, в противоположность признаку субстанциональность das Lesen, das Sprechen, признак финитного глагола в противоположность инфинитному lesen, sprechen;
    Признак изъявительного наклонения в противоположность сослагательному и повелительному: lase, sprache, lies! sprich!
    Признак настоящего времени в противоположность прошедшему las, sprach, hat gelesen, gesprochen.
    Признак 3 лица в противоположность 1 и 2 лицу ich lese, spreche, du liest, sprichst.
    Во всех этих случаях принимается во внимание момент соотносительности данной формы с другими формами по определенным различающим их признакам.
    Однако до недавнего времени этот подход не имел четкого теоретического обоснования и осуществлялся непоследовательно.
    Формулирование общих принципов ДФА и совершенствование его методики связано прежде всего с деятельностью Пражской лингвистической школы (Н.С. Трубецкой, Р.Якобсон, В.Скаличка).
    Наряду с понятием «парадигма» (ранее этот термин обозначал набор форм словоизменения) в науку было введено понятие «оппозиция», исключительно важное для метода ДФА.
    Парадигма в современном понимании, представляет собой ряд соотносительных единиц (или соотносительных форм). Оппозиция это ряд противопоставленных единиц или форм. Оппозиционные отношения устанавливаются только лишь между единицами, входящими в один парадигматический класс. Число членов парадигмы может быть различным, оппозиция же по числу членов всегда бинарна.
    Так, например, входящие в состав трехчленной морфологической парадигмы глагольные формы лица можно сгруппировать в следующие оппозиционные пары:
    1 лицо противопоставляется 2 или 3 лицу на основании того, что 1 лицо индивидуализирует высказывание, а при использовании 2-3 лица автор остается в тени.
    2 лицо противопоставляется 1 или 3 лицу на основании того, что 2 лицо устанавливает точный адрес высказывания, при 1-3 лице высказывание адресуется неопределенному собеседнику.
    3 лицо противопоставляется 1-2 лицу на основании того, что 1-2 лицо возможно лишь при личном субъекте, 3 лицо предполагает широкое значение и употребление.
    Первоначально понятие оппозиции получило целенаправленное применение в фонологии (Н.С. Трубецкой).
    Фонологические оппозиции могут быть разных типов в зависимости от их отношения ко всей системе оппозиций, характера отношений между членами оппозиции и объема различительной способности. В процессе функционирования одни оппозиции остаются неизменными (их члены сохраняют различительную способность во всех возможных окружениях) , другие нейтрализуются (о >а в безударных слогах). Особый случай представляет собой нейтрализация оппозиций, при которой один из ее членов целиком совпадает с другим (звонкие – глухие в конце слов: Bad, sind, Tag). Тот член оппозиции, с которым в подобных случаях совпадает другой, считается немаркированным, а противоположный ему член оппозиции – маркированным. (d,g маркированы относительно t,k признаком звонкости).
    Каждая фонема может квалифицироваться как совокупность (набор) определенных, отличающих ее от других фонем дифференцирующих признаков. Дифференцирующие признаки выявляются на основе оппозиционных отношений между ними. Согласно Р.Якобсону, г. Фанту, м. Хале – все фонемы комбинируются из предельного числа противопоставленных друг другу дифференцирующих признаков. В русском языке различия по соответствующим признакам обнаруживают:
    вокальные (гласные и сонорные согласные) - не вокальные
    консонантные – не консонантные
    низкие (губные и заднеязычные согласные, гласные о, у, а) – высокие (переднеязычные и среднеязычные, гласные э, и)
    компактные (ш,ж,ч,р,г,к,х,й,а,о,э) – диффузные (п,б,в,ф,м,т,д,с,л,н,у,и)
    бемольные (огубленные) – не бемольные
    диезные (палатализованные) - не диезные (не палатализованные)
    прерванные (смычные) – непрерывные (гласные и щелевые согласные)
    резкие (аффрикаты и дрожащие) – не резкие (взрывные и щелевые согласные, гласные)
    глухие – звонкие (гласные, сонорные, звонкие)
    Таким образом, каждая фонема русского языка характеризуется набором перечисленных дифференцирующих признаков. Так, например, фонему «и» можно охарактеризовать по следующим признакам: вокальная, не консонантная, высокая, диффузная, не бемольная, диезная, непрерывная, не резкая, звонкая.
    Известную аналогию с характеристикой фонем в терминах дифференцирующих признаков на основе их смыслоразличительных оппозиций представляет предпринятое Р. Якобсоном описание грамматической системы падежей русского языка.
    Он установил оппозиции по следующим признакам:
    периферийность – не периферийность (признак периферийности указывает на то, что предмет играет побочную, периферийную роль в ситуации, которая описывается высказыванием.
    Направленность – не направленность (при знак направленности указывает на то, что на предмет направлено или ориентировано какое-либо действие.)
    Объемность – не объемность (признак объемности указывает на предел участия предмета в действии).
    Соответствующими признаками обладают:
    периферийность (А) – дательный, творительный, предложный падежи
    не периферийность (А’) именительный, винительный, родительный
    направленность (В) – винительный, дательный
    не направленность (B’) – именительный, творительный (родительный и предложный не участвуют)
    объемность (С) – родительный, предложный
    не объемность (С’) – именительный, винительный, дательный, творительный.
    Таким образом, именительный падеж характеризуется набором дифференцирующих признаков не периферийности, не направленности, не объемности (А’В’С’).
    Грамматические оппозиции так же как и оппозиции фонологические могут нейтрализоваться, если одни члены этих оппозиций являются маркированными, т.е. обладающими определенным признаком, а другие, противопоставленные им – не маркированными (без признака). Так, например, в противопоставлении форм женского и мужского рода имен существительных форма мужского рода выступает как не маркированная, что проявляется в возможности ее употребления для обозначения лиц женского пола: моя сестра – инженер, директор Иванова, врач Фокина.
    Использование метода ДФА в грамматике весьма перспективно. Он позволяет четко раскрыть существенные свойства различных грамматических категорий и форм. Он в равной мере применим ко всем явлениям грамматики, особенно в области семантического синтаксиса.
    С помощью метода ДФА в синтаксисе можно исследовать и охарактеризовать как формальный, так и содержательный аспекты состава и строения различных предложений.
    Так, например, категория модальности охватывает целый комплекс семантико-синтаксических отношений, которые можно представить в виде бинарных оппозиций:
    реальность сообщаемого – потенциальность сообщаемого. Так, в немецком языке значение реальности может быть выражено всеми формами индикатива и некоторыми формами конъюнктива; потенциальность может быть выражена некоторыми формами конъюнктива, императивом, футурумом 1 и 2:
    Er ist zu Hause Er wird wohl zu Hause sein.
    Er hat das Buch gelesen Ich hatte das Buch gelesen.
    Er liest das Buch. Lies bitte das Buch!
    объективная возможность или необходимость осуществления сообщаемого – субъективная возможность или необходимость. Различие соответствующих предложений связано также с использованием разных форм наклонения и времени. Императив выражает субъективную возможность (необходимость). Формы конъюнктива и индикатива могут выражать как объективную, так и субъективную возможность (необходимость) осуществления сообщаемого.
    Bringe das Buch! (Принеси книгу!) Er moge das Buch bringen! (Пусть он принесет книгу!)
    Выражение волеизъявления говорящего, не адресованное другому лицу (желание), - волеизъявление говорящего, адресованное другому лицу (побуждение).
    Различие предложений связано прежде всего с использованием не только разных форм наклонения, но и разных форм лица. Форма 1 лица сослагательного наклонения выражает не адресованное волеизъявление (желание). Ich mochte (wurde) das Buch lesen; Ich lase das Buch. Все остальные – адресованное волеизъявление.
    Er moge das Buch lesen!
    В предложении может быть выражено прямое побуждение, адресованное другому лицу непосредственно – косвенное побуждение, адресованное другому лицу опосредованно. Различие связано с использованием разных форм повелительного и сослагательного наклонений и противопоставление форм 2 лица (прямое побуждение) и 3 лица (косвенное побуждение.) Sprich! Sprecht! / Er moge sprechen!
    На основе всех перечисленных выше оппозиций может быть построена следующая классификация предложений. Так, предложения, выражающие реальность и объективную возможность осуществления сообщаемого, не обусловленные волеизъявлением говорящего, можно объединить в группу объективно – повествовательных (декларативных) предложений, противопоставленную группе субъективно-повествовательных предложений, к которым будут отнесены все остальные предложения.
    На последующем этапе деления все субъективно- повествовательные предложения можно разбить на оптативные (в них выражено желание говорящего) и побудительные (императивные). На следующем этапе все побудительные предложения делятся на прямо-побудительные и косвенно-побудительные. Таким образом, если декларативные предложения (объективно-повествовательные) характеризуются либо признаком реальности, либо признаком объективной возможности осуществления сообщаемого, то, например, прямо-побудительные предложения характеризуются:
    Субъективной возможностью (необходимостью), осуществления сообщаемого, обусловленной волеизъявлением говорящего (признак 2), адресованной другому лицу (признак 3) и адресованной непосредственно
    (признак 4).
    Данная классификация предложений может быть представлена следующей схемой: ^
    А) Прямо-побудительные
    и т.д.................

Термический анализ служитдля изучения свойств веществ и процессов, происходящих в них при нагревании и охлаждении по заданной программе.

Основным результатом термического анализа являются кривые нагревания, или термические кривые, или термограммы. Характер термограмм зависит от химического состава и структуры исследуемого вещества.

Термография используется в физической, органической и неорганической химии, металлургии, строительных материалах, цементной, керамической, абразивной и других видах науки и промышленности.

В настоящее время методом термического анализа можно диагностировать более 700 минеральных видов. Методы термографии могут использоваться при исследовании термических процессов (физических и химических); для идентификации и определения веществ; как в качественном, так и в количественном анализе; для определения термических констант (удельная теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность); при изучении кинетики и теплоты фазовых превращений и химических реакций, для исследования реакций происходящих в твердых фазах.

В области строительных материалов ДТА применяется для изучения и контроля свойств сырьевых материалов, цементных минералов и продуктов их гидратации.

Термический анализ основан на непрерывности определения при нагревании следующих свойств вещества:

Энергии (дифференциальный термический анализ)

Веса (термогравиметрический анализ)

Газовыделения (газовалюметрический анализ)

Современный термический анализ представлен в большинстве случаев как дифференциальный термический анализ (ДТА). Основной частью установки ДТА является дифференциальная термопара (предложенная Курнаковым), состоящая из двух термопар. Один спай термопары помещают в исследуемый материал, а другой в инертное вещество (эталон). При одинаковой температуре горячих спаев в термопарах возникает ЭДС, которая взаимно компенсируется в дифференциальной термопаре, не вызывая изменений показаний. Если горячие спаи имеют различные температуры, то в цепи возникает нескомпенсированный термоток. Он появляется и регистрируется. Принято считать, что при эндотермических процессах кривая отклоняется вниз, а при экзотермических – вверх.

Термопары не должны химически взаимодействовать с исследуемым веществом и продуктами его разложения. Изменение ЭДС с повышением температуры должна иметь линейный характер на всем интервале измерения (например, для хромель-алюмелевой термопары зависимость изменения ЭДС от температуры нагрева имеет линейный характер от 300 до 1200 о С, что и является рабочим интервалом измерения). Толщина проволоки термопары должна быть минимальной, что снижает ее теплопроводность и теплоемкость.

Для помещения материалов в рабочую зону прибора используют так называемые держатели образцов. Материал для них определяется видом исследуемого вещества. Обычно для исследования строительных материалов используют глинозем, кварц, цирконий, бериллий, платину, графит или нержавеющую сталь. При нагреве свыше 1000 о С следует применять керамику.

Наиболее ответственной частью прибора являются нагревательные печи. Печи определяют режим (равномерность) нагревания. Печи состоят из кожуха, теплоизоляции и нагревательного элемента. Материал нагревательного элемента выбирают по максимальной температуре нагрева печи: нихром – 1000 о С, хромель – 1100 о С, молибден – 1200 о С, селит – 1500 о С, вольфрам – 2800 о С.

Помимо этого печи могут быть приспособлены для проведения анализа в среде газов (при непрерывной подаче), в вакууме, при отрицательных температурах и при повышенном давлении.

Результат ДТА фиксируется регистрационными приборами. Они должны иметь пишущий механизм с минимальной инерционностью. Долгое время в качестве регистрирующих приборов использовали луч света и фотобумагу. В настоящее время разработан и используется принцип цифровой регистрации и обработки результатов анализа на ЭВМ.

Для получения качественных результатов анализов существенное значение имеет подготовка препаратов. Исследуемый материал должен быть подготовлен надлежащим образом к исследованиям. Гидратированные вяжущие материалы в процессе подготовки к анализам должны быть обезвожены абсолютным спиртом или ацетоном для прекращения гидратации и высушены при температуре 105 о С. Пробу сухого материала измельчают в агатовой ступке до полного прохождения через сито № 008 (4900 отв./см 2) и из нее отбирают навеску для исследования.

На качество результатов анализа влияет ряд факторов, к ним относятся:

Влажность;

Размер частиц;

Теплоемкость и теплопроводность;

Степень закристаллизованности;

Изменение объема;

Однородность;

Величина навески;

Скорость нагрева.

Присутствие влажности недопустимо в случае исследования материалов способных к гидратации из-за возможности изменения состава новообразований. Применение проб с различной крупностью материала затруднит идентификацию, так как уменьшение размера частиц снижает температуру эффекта, при чрезмерном измельчении эффекты могут полностью исчезнуть. Неоднородность материала и изменение теплоемкости и теплопроводности, как следствие неоднородности, так и по другим причинам (степень уплотнения пробы, изменение объема), приводит к отклонению от базисной линии и появлению ложных эффектов. Степень закристаллизованности материала пробы может смещать температуру эффекта. Величина навески изменяет разрешающую способность прибора. Повышение скорости нагрева смещает эффекты в сторону высоких температур и изменяет форму эффектов.

Учёными Л. Г. Бергом и И.С. Рассонской разработан прибор для проведения термического анализа веществ до 900 0 С, в среде какого либо газа при заданном давлении. Нижняя часть прибора, изготовленного из нержавеющей стали, состоит из двух отдельных блоков, в которые помещают тигили с используемым веществом и эталоном. В тигли опускают спаи термопар, концы которых выводят через резиновые пробки, снабжённые уплотняющими гайками. Имеющаяся в средней части полая перемычка позволяет газообразной фазе равномерно распределятся в обеих бомбах. Аппарат соединяют медной капиллярной трубкой через редуктор с баллоном и наполняют газом до требуемого давления. Заполненный газом прибор помещают в печь и закрывают шамотной крышкой и листовым асбестом. Печь нагревают программным регулятором с контактным гальванометром, а кривую нагревания регистрируют. Применение метода ДТА при повышенных давлениях для определения температур диссоциации Mg(OH) 2 и Ca(OH) 2 установлено, что по мере увеличения давления повышается температура диссоциации.

Применение термографического анализа при повышенных давлениях даёт наибольший эффект при исследовании тех веществ, которые в процессе нагревания диссоциируют с образованием газообразного продукта. Несмотря на то, что упругости паров диссоциации были определены только до 1,5 МПа, в некоторых случаях возможно экстраполировать полученные кривые до более высоких давлений, не внося существенной ошибки.

5.1. ДТА в вакууме.

Практика проведения термического анализа показывает, что вещества, способные к окислению в процессе нагревания на воздухе, на кривой ДТА имеют интенсивный экзотермический эффект. Процесс окисления, таким образом, маскирует эффекты, отражающие истинные превращения в веществе. При проведении ДТА в вакууме или в среде инертного газа такое явление устраняется. Вакуум создаёт возможность получения на термограммах термических эффектов большей интенсивности, чем на воздухе, что повышает точность анализа.

Однако в отличие от кривых ДТА, фиксируемых при атмосферном давлении, базисные кривые в условиях вакуума менее линейны, что обусловлено помехами, имеющими место при нагреве. Эндотермические реакции, сопровождающиеся выделением газов, протекают в вакууме при более низких температурах, чем на воздухе. Исключение составляют температуры превращения альфа кварца в бета кварц. Резкость переходов на кривых ДТА в вакууме значительно меньшая, чем при нагревании на воздухе. Экзотермический эффект в реакциях окисления при нагревании в вакууме до 900 0 С практически исчезает.

5.2. Термографический метод определения теплоты гидратации.

П. П. Будниковым, С. М. Шотенбергом и Р. Д. Азелицкой предложен оригинальный термографический способ определения теплоты гидратации цемента с помощью пирометра Н. С. Курнакова. В его основу положен метод определения теплоты смачивания глин. В соответствии с этим методом в обычной схеме пирометра Н. С. Курнакова спаи дифференциальной термопары через пробки вводят две стеклянные пробирки; в одной из них находится эталон, в другой – цемент, теплоту гидратации которого нужно определить. В качестве эталона используют заранее полностью гидратированный цемент. В пробирку с используемым цементом через соответствующее отверстие вводят необходимое количество воды при помощи небольшой пипетки. Пробирки с эталоном и испытуемым веществом помещают в сосуд Дюара, который плотно закрывают толстой малотеплопроводной пробкой. Для выравнивания температуры прибор выдерживают в течение 20-30 мин в сосуде Дюара. Затем из пипетки в испытуемый цемент заливают воду, в результате чего температура в пробирке с испытуемым цементом повышается. Вследствие теплообмена между испытуемым цементом и эталоном, температуры их постепенно выравниваются, и ЭДС становится равной нулю. Получается дифференциальная термограмма гидратации, площадь которой, если пренебречь тепловыми потерями, выражает теплоту гидратации.

Авторами проведено определение теплоты гидратации цемента на клинкерах различного минералогического состава. При каждом определении в одну пробирку помещают 5 г испытуемого цемента, а в другую – 5 г гидратированного цемента и 5 г воды. Вода, спущенная из пипетки в испытуемый цемент, перемещалась тонкой стальной проволокой, пропущенной через отверстие в пробке. Показания светового «зайчика» на шкале зеркального гальванометра регистрировали визуально.

Площадь, ограниченная кривой теплоты гидратации и осью абсцисс, является условным выражением количества тепла, выделившегося при гидратации цемента. Измерив эту площадь при помощи планиметра, получаем возможность выражать количество выделившегося тепла в условных единицах (см 2), что вполне приемлемо при сравнительных методах определения теплоты гидратации цементов.

5.3. Одновременный многокомпонентный метод ДТА.

Разработана конструкция установки, позволяющая при одновременном нагревании в одной печи, производить серийный термический анализ нескольких различных образцов. Применение такого метода даёт возможность определить содержание компонентов, входящих в состав различных глинистых пород и вяжущих материалов. Принципиальная схема установки для проведения многокомпонентного анализа и серия кривых, полученная при анализе каолина, гидраргиллита, галлуазита и их смесей, приведена на рисунке 4.1. Кривая (каолин) 1 имеет, при температуре 150 0 С, слабый эндотермический эффект, обусловленный удалением адсорбированной каолином влаги.

Рис. 4.1. Принципиальная схема установки для проведения многокомпонентного анализа и серия кривых, полученная при анализе каолина (1), гидраргиллита (2), галлуазита (3) и их смесей (4)

1 – милливольтметр; 2 – регулятор скорости нагрева (автотрансформатор); 3-6 – термопары с сосудами для эталонных образцов; 7 – термопара с сосудом для исследуемого образца; 8-10 – термопары с сосудами для первого, второго и третьего компонентов; 11 – гальванометр для исходного образца; 12-14 – гальванометры для первого второго и третьего компонентов.

Эндотермический эффект при 570 0 С вызван потерей конституционной воды. Слабый эндотермический эффект при 800 0 С свидетельствует о диссоциации карбонатов кальция, содержащихся в образце в виде примесей. Экзотермический эффект при 960 0 С вызван изменением пространственной решётки.

Кривая (гидрагиллит) 2 имеет слабый эндотермический эффект при 110 0 С, отвечающий удалению адсорбционной воды. Эндотермический эффект при 370 0 С характеризует удаление трёх молекул конституционной воды; слабый эндотермический эффект при 580 0 С и экзотермический эффект при 965 0 С обуславливаются наличием примесей каолина.

Кривая (галлуазит) 3 имеет эндотермический эффект при 140 0 С – удаление адсорбционной воды, при 630 0 С – удаление конституционной воды, при 830 0 С – разложение карбонатов кальция, экзотермический эффект при 975 0 С – изменение пространственной решётки.

Кривая 4, смеси равных количеств каолина, гидрагиллита и галлуазита – характеризуется эндотермическими эффектами при 130 0 С – удаление адсорбционной воды, 390 0 С – потери трёх молекул воды гидрагиллитом. По показанию гальванометра, содержание последнего компонента в смеси составляет 53,3 %.

Во всех случаях, при расчёте процентного содержания компонентов, необходимо вносить поправки на теплоёмкость и соответственно увеличивать навески проб взятых для анализа. Как видно из сопоставления кривых для отдельных компонентов и для смеси, можно непосредственно определить количественное содержание каждого из компонентов в составе образца. Эти данные получают по величине отклонения дифференциальных кривых. Сдвиг максимумов и минимумов указывает на протекание химических реакций между компонентами в процессе нагревания.

5.4. Бесконтактный метод ДТА.

Для изучения фазовых превращений в интервале температур от 20 до 2800 0 С Н. А. Недумовым разработан бесконтактный метод термического анализа, по которому изменение состояния исследуемого объёма регистрируют по изменению теплового потока внутри камеры, содержащей этот объём. Измерительно-регистрирующая часть прибора основана на применении схемы дифференциального и «простого» вольфрамовых термометров сопротивления, эталонного оптического пирометра ОП-48 и фоторегистрирующей части пирометра Н. С. Курнакова. Применяемые в этой установке специальные системы блоков изготовлены из тугоплавких материалов ThO 2 , BeO, Al 2 O 3 , W, Mo, Ta. Превращения регистрируются дифференциальным термометром сопротивления, электрическая схема которого представляет собой мост с двумя равными плечами, являющимися термоприёмниками. Используемая в этом методе печь изготовлена с двухслойными плотно примыкающими спиралевидными вольфрамовыми нагревателями.

5.5. Определение теплоты взрыва методом ДТА.

Метод ДТА успешно был применён для определения теплоты взрыва некоторых веществ, особенно в тех случаях, когда они синтезированы впервые. При этом исследуемые образцы помещают в небольшие металлические, герметически закрывающиеся контейнеры. Константу вычисляют из общей теплоёмкости контейнера, которая является постоянной. Этот микрометод особенно эффективен для гомогенных материалов.

Теплоту взрыва определяют с помощью контейнера, обеспечивающего постоянство объёма (изохорный процесс).

Контейнер предварительно взвешивают, затем в него загружают около 25 мг образца и вновь взвешивают. Образцы готовят путём прессования исследуемого вещества.

Контроль давления и создание газовой среды в контакте с исследуемым веществом в начале цикла (при Р=0) осуществляют прибором для предварительного нагнетания контейнера кислородом или инертным газом (максимальное давление 7,0 МПа).

5.6. Исследование гетерогенных реакций методом ДТА.

Для исследования реакций между паром жидкости и твёрдым телом сконструирован прибор, позволяющий определить температуру начала реакции по термическому эффекту, обусловленному испарением жидкости из сосуда, находящегося в термостате (1). По мере того, как в другом сосуде (2) начнётся реакция, в сосуде, находящемся в термостате, усилится испарение жидкости, что вызовет появление термического эффекта. При проведении опыта в сосуд помещают исследуемое твёрдое вещество, а в сосуд, находящийся в термостате, наливают жидкость. Воздух удаляют после того, как жидкость в сосуде (1) заморожена. Далее, после вакуумирования, сосуд (2) помещают в печь, а сосуд (1) – в термостат. После того, как жидкость в сосуде (1) примет температуру термостата, включают печь и записывают термограмму.