Thermogravimetric Analyzer (TGA)

تماس بگیرید

دستگاه آنالیز حرارتی وزن‌سنجی

Thermogravimetric Analyzer (TGA)

معرفی دستگاه TGA

دستگاه آنالیز حرارتی وزن‌سنجی (Thermogravimetric Analyzer - TGA) یکی از تجهیزات پیشرفته آنالیز حرارتی است که برای بررسی تغییرات جرم مواد در اثر تغییرات کنترل‌شده دما یا زمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در این روش، مقدار کاهش یا افزایش وزن نمونه در هنگام گرم شدن، سرد شدن یا قرار گرفتن در شرایط اتمسفری مختلف اندازه‌گیری می‌شود. این تغییرات جرمی می‌تواند ناشی از فرآیندهایی مانند تبخیر، خشک شدن، تجزیه حرارتی، اکسیداسیون، احتراق، خروج مواد فرار و تغییرات فازی باشد.

دستگاه TGA به‌عنوان یکی از روش‌های مهم مشخصه‌یابی مواد، در صنایع پلیمر، داروسازی، مواد معدنی، نانوفناوری، سرامیک، فلزات، صنایع شیمیایی و مراکز تحقیقاتی کاربرد گسترده‌ای دارد.

افزودن به سبد خرید
  • مشخصات محصول
  • عملکرد
  • کاربردها
  • مزایا
  • تجهیزات جانبی
  • مقایسه
  • جمع‌بندی
نام دستگاهThermogravimetric Analyzer (TGA)
روش آنالیزاندازه‌گیری تغییرات جرم در برابر دما یا زمان
محدوده دمای کاریمعمولاً دمای محیط تا 1000–1600°C (بسته به مدل)
دقت اندازه‌گیری وزنحدود میکروگرم
ظرفیت ترازوی داخلیمعمولاً چند گرم
محدوده وزن نمونهمعمولاً چند میلی‌گرم
نرخ افزایش دماحدود 0.1 تا 100°C/min (بسته به مدل)
نوع کورهکوره الکتریکی با کنترل دقیق دما
گازهای قابل استفادهN₂، Ar، O₂، Air و گازهای فرآیندی
نوع بوته نمونهآلومینا، پلاتین، کوارتز و سایر مواد مقاوم
پارامترهای خروجیTGA Curve، DTG Curve، درصد کاهش وزن
کنترل دستگاهنرم‌افزار تخصصی کنترل و تحلیل داده‌ها
قابلیت اتصال جانبیFTIR، MS، GC-MS برای آنالیز گازهای خروجی

در دستگاه TGA، مقدار بسیار کمی از نمونه (معمولاً چند میلی‌گرم) روی یک ترازوی بسیار حساس (Microbalance) قرار می‌گیرد. نمونه داخل کوره با برنامه دمایی مشخص گرم شده و همزمان تغییرات وزن آن به صورت لحظه‌ای ثبت می‌شود.

سیستم می‌تواند فرآیند اندازه‌گیری را در اتمسفرهای مختلف مانند:

  • هوا (Air)
  • اکسیژن (O₂)
  • نیتروژن (N₂)
  • آرگون (Ar)
  • گازهای بی‌اثر یا واکنش‌پذیر

انجام دهد.

مراحل عملکرد:

  1. قرار دادن مقدار مشخصی از نمونه روی بوته دستگاه
  2. انتخاب برنامه دمایی (Heating Rate و محدوده دما)
  3. عبور گاز کنترل‌شده از محفظه نمونه
  4. افزایش دما طبق برنامه تعریف‌شده
  5. ثبت تغییرات وزن نمونه در طول فرآیند
  6. تحلیل منحنی تغییرات جرم نسبت به دما یا زمان

خروجی اصلی دستگاه:

  • منحنی TGA (تغییر جرم نسبت به دما)
  • منحنی DTG (نرخ تغییر جرم)
  • درصد مواد فرار، خاکستر و ترکیبات باقی‌مانده
  • دمای شروع و پایان تجزیه حرارتی

1- صنایع پلیمر و پلاستیک

  • بررسی پایداری حرارتی پلیمرها
  • تعیین دمای تخریب حرارتی
  • اندازه‌گیری درصد مواد افزودنی و پرکننده‌ها
  • بررسی ترکیبات کامپوزیتی

2- صنایع دارویی و شیمیایی

  • بررسی پایداری مواد دارویی
  • تعیین میزان رطوبت و حلال‌های باقی‌مانده
  • مطالعه فرآیند تجزیه مواد شیمیایی

3- صنایع معدنی و مواد ساختمانی

  • بررسی کانی‌ها و مواد معدنی
  • تعیین میزان آب ساختاری و مواد فرار
  • مطالعه رفتار حرارتی سیمان، خاک و سرامیک

4- نانوفناوری و مواد پیشرفته

  • بررسی پایداری حرارتی نانوذرات
  • تعیین مقدار مواد آلی روی سطح نانو مواد
  • بررسی کامپوزیت‌های نانویی

5- صنایع غذایی و کشاورزی

  • اندازه‌گیری رطوبت و مواد فرار
  • بررسی پایداری حرارتی مواد غذایی

6- صنایع انرژی و باتری

  • بررسی مواد الکترودی
  • مطالعه تجزیه حرارتی مواد باتری
  • بررسی ایمنی حرارتی مواد ذخیره انرژی

7- تحقیقات دانشگاهی

  • مطالعه واکنش‌های تجزیه‌ای
  • بررسی سینتیک حرارتی مواد
  • تعیین خواص حرارتی ترکیبات جدید

✅ اندازه‌گیری دقیق تغییرات جرم
قابلیت اندازه‌گیری تغییرات بسیار کوچک وزن نمونه با ترازوی حساس.

✅ محدوده دمایی گسترده
امکان بررسی رفتار مواد از دماهای پایین تا دماهای بالا.

✅ امکان کنترل اتمسفر آزمایش
بررسی رفتار مواد در محیط‌های اکسیدکننده یا بی‌اثر.

✅ نیاز به مقدار کم نمونه
معمولاً تنها چند میلی‌گرم نمونه برای آزمایش کافی است.

✅ ارائه اطلاعات کمی و کیفی
امکان تعیین درصد مواد فرار، خاکستر و ترکیبات باقی‌مانده.

✅ قابلیت اتصال به تجهیزات دیگر
امکان کوپل شدن با FTIR، MS یا GC-MS برای شناسایی گازهای خروجی.

✅ تکرارپذیری بالا
مناسب برای تحقیقات و کنترل کیفیت صنعتی.

تجهیزات جانبی قابل نصب

DSC Module

امکان اندازه‌گیری همزمان تغییرات گرمایی نمونه (TGA/DSC).

Gas Analysis System (FTIR/MS)

شناسایی ترکیبات گازی آزادشده در فرآیند تجزیه.

Automatic Sample Loader

افزایش ظرفیت و انجام آزمایش‌های متوالی.

Humidity Control System

کنترل شرایط رطوبتی برای نمونه‌های حساس.

High Temperature Furnace

امکان انجام آزمون در دماهای بسیار بالا.

مقایسه TGA با DSC

ویژگی

TGA

DSC

پارامتر اندازه‌گیری

تغییر جرم

جریان گرما

کاربرد اصلی

تجزیه، اکسیداسیون، مواد فرار

ذوب، انتقال فاز، ظرفیت گرمایی

خروجی اصلی

کاهش یا افزایش وزن

پیک‌های حرارتی

نوع اطلاعات

ترکیب و پایداری حرارتی

رفتار انرژی مواد

 

دستگاه Thermogravimetric Analyzer (TGA) یکی از مهم‌ترین تجهیزات آنالیز حرارتی برای بررسی رفتار مواد در برابر تغییرات دما و شرایط اتمسفری است. این دستگاه با اندازه‌گیری دقیق تغییرات جرم، اطلاعات ارزشمندی درباره پایداری حرارتی، میزان مواد فرار، ترکیب مواد، فرآیند تجزیه و اکسیداسیون ارائه می‌دهد.

TGA به‌عنوان یک ابزار کلیدی در صنایع پلیمر، داروسازی، مواد معدنی، سرامیک، نانوفناوری، باتری و تحقیقات مواد پیشرفته برای کنترل کیفیت و توسعه محصولات جدید استفاده می‌شود.

سبد خرید