第六章熱分析6.1概述6.11熱分析及其應(yīng)用1.熱分析熱分析是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度之間對應(yīng)關(guān)系的一類技術(shù)。程序控制溫度：一般指線性升溫或線性降溫，同時也包括恒溫、循環(huán)或非線性升溫、降溫。物質(zhì)：指試樣本身及其由試樣產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物和中間產(chǎn)物。物理性質(zhì)：主要包括質(zhì)量、溫度、能量、尺寸、力學(xué)、聲、光、熱、電等。根據(jù)國際熱分析協(xié)會(ICTA)的歸納和分類，目前熱分析方法共分為九類十七種（見表），其中以熱重分析、差熱分析、差示掃描量熱分析和熱機械分析應(yīng)用最為廣泛。2.熱分析的主要優(yōu)點①.可在寬廣的溫度范圍內(nèi)對樣品進(jìn)行研究；②.可使用各種溫度程序（不同的升降溫速率）；③.對樣品的物理狀態(tài)無特殊要求；④.所需樣品量可以很少（0.1g～10mg）；⑤.儀器靈敏度高(質(zhì)量變化的精確度達(dá)10-5)；⑥.可與其他技術(shù)聯(lián)用；⑦.可獲取多種信息3.熱分析的應(yīng)用熱分析主要用于研究在加熱過程中，物質(zhì)的物理性質(zhì)（如晶型轉(zhuǎn)變、熔融、升華、吸附等）和化學(xué)性質(zhì)（脫水、分解、氧化、還原等）隨溫度的變化。熱分析不僅可以用于物質(zhì)的物相分析，而且可以提供相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)和有參考價值的動力學(xué)數(shù)據(jù)，因此在巖礦鑒定、材料的制備與性能研究、化工合成以及物質(zhì)的熱力學(xué)、動力學(xué)理論研究等領(lǐng)域有著廣泛的用途。6.12熱分析的起源及發(fā)展1.國外1887年，法國學(xué)者HLeChatelier首先用熱電偶測溫的方法研究粘土礦物在升溫過程中的熱性質(zhì)變化。1899年，英國學(xué)者WCRoberts-Austen改進(jìn)了LeChatelier的裝置，首先采用示差熱電偶測量試樣和參比物（熱中性體）之間的溫度差來研究鋼鐵等金屬材料，這就是目前廣泛使用的差熱分析（DTA）技術(shù)的原始模型。1915年，日本東北大學(xué)的本多光太郎設(shè)計了一架熱天平，開創(chuàng)了熱重分析(TG)技術(shù)。1949年，美國首先制成了商品化的全自動電子管式差熱分析儀，但其體積大，試樣用量多。1960年代，美國杜邦公司制成Dupont900DTA，只需幾毫克試樣，從而使差熱分析進(jìn)入定量化、微型化時代。1964年，美國學(xué)者Watson在DTA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了示差掃描量熱法(DSC)，并由Perkin-Elmer公司率先研制了DSC-1型示差掃描量熱儀。1970年代，熱分析在自動化、微型化方面更為完善，并研制出了各種類型的熱分析儀。1970～1980年代初，熱分析的技術(shù)不斷完善、內(nèi)容不斷擴充，應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣闊，并且熱分析在理論上、數(shù)據(jù)分析和實驗方法上也有了突破性進(jìn)展。2.國內(nèi)1952年，中國科學(xué)院地質(zhì)研究所設(shè)計制造了我國第一臺差熱分析儀，并得到了實際應(yīng)用。1960年代初，北京光學(xué)儀器廠制造了我國第一臺商品化熱天平。1976年，上海天平儀器廠制造了我國第一臺差示掃描量熱儀。目前，我國已能生產(chǎn)多種系列和不同型號的熱分析儀，基本上可以滿足國內(nèi)對熱分析的各項要求。6.12物質(zhì)在加熱過程中的熱效應(yīng)物質(zhì)在加熱過程中往往會產(chǎn)生諸如吸（放）熱、失（增）重以及體積的膨脹（或收縮）等多種熱現(xiàn)象。物質(zhì)在加熱過程中產(chǎn)生熱效應(yīng)的原因包括：①.脫水：含水物質(zhì)在加熱過程中，由于水的脫出而產(chǎn)生吸熱現(xiàn)象，同時伴有物質(zhì)質(zhì)量的減輕（失重）。礦物中的水主要包括：吸附水、層間水、沸石水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水，前4種水均以水分子的形式存在，而結(jié)構(gòu)水則以羥基的形式存在。不同的水由于與物質(zhì)的結(jié)合牢固程度不同，因而脫水溫度差異很大（如下表）。②化合與分解：物質(zhì)在發(fā)生化合或分解反應(yīng)時，需要放出或吸收大量的熱量，并伴有物質(zhì)量的改變。化合反應(yīng)，一般出現(xiàn)放熱效應(yīng)；分解反應(yīng)則表現(xiàn)為吸熱效應(yīng)。反應(yīng)過程中有氣體參與（如氧化）或放出時，物質(zhì)增重或失重。③同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變：一般表現(xiàn)為吸熱效應(yīng)，如α-石英向β-石英的轉(zhuǎn)變；少數(shù)同質(zhì)多像轉(zhuǎn)表則表現(xiàn)為放熱效應(yīng)。同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變中，由于沒有其他物質(zhì)加入，所以物質(zhì)的量保持不變，但會出現(xiàn)體積、導(dǎo)熱系數(shù)等其他物理性質(zhì)的改變。④相變及重結(jié)晶：非晶質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì)、小晶體變?yōu)榇缶w均為放熱效應(yīng)；相反，結(jié)晶態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)時則為吸熱效應(yīng)。相變和重結(jié)晶中無其他物質(zhì)加入，物質(zhì)的量也保持不變；體積、導(dǎo)熱系數(shù)等其他物理性質(zhì)會發(fā)生一定變化。⑤融化：吸熱效應(yīng)，質(zhì)量不變但體積等其他物理性質(zhì)有所變化。⑥氧化與還原：氧化為放熱-增重效應(yīng)，還原為吸熱效應(yīng)。⑦蒸發(fā)與升華：為吸熱-失重效應(yīng)。6.2差熱分析差熱分析（簡稱DTA）是在程序控制溫度下，測量被物質(zhì)與參比物質(zhì)之間的溫度差與溫度關(guān)系的一種技術(shù)，其結(jié)果用差熱曲線來表征。差熱分析曲線描述了樣品與參比物之間的溫差(ΔT)隨溫度(T)或時間(t)的變化關(guān)系。6.21差熱分析的基本原理根據(jù)熱電偶的原理，把直徑相同、長度相等的2段金屬絲A（鉑絲），與1段直徑與A相同、長度適中的金屬絲或合金絲B（鉑-銠合金）焊接成如圖所示的回路式Pt-PtRh差熱電偶。將兩焊點分別插入等量的試樣和參比物的容器中，放置于電爐的均熱帶，熱電偶的兩端與信號放大系統(tǒng)和記錄儀相連接，即構(gòu)成一個簡易的差熱分析儀（圖）。金屬中有自由電子，要使之逸出表面，需施加能量V（逸出功）。設(shè)有兩金屬A、B，Va>Vb,則A，B接觸時自由電子由B流向A，使A-，B+，并形成電位差Vab。Vab=Vb-Va。原始A、B中的自由電子數(shù)N不同，設(shè)Na>Nb，從A逸出的電子多于B的，形成另一電位差Vab”。Vab”=(KT/e)ln(Na/Nb)K-玻爾茨曼常數(shù)；T-溫度；e-電子電荷。實際接觸時AB的電位差為：Vab=Vab’+Vab”=Vb-Va+(KT/e)ln(Na/Nb)把金屬A、B焊成閉合回路，兩個接點的溫度t1、t2不等，則電路內(nèi)的電動勢為兩個接點的電位差之和：Eab=Vab+Vba=K/e(t1-t2)ln(Na/Nb)可見在兩種不同的金屬之間形成Eab(溫差電動勢），其值與溫差(t1-t2)有關(guān)（其它值為常數(shù)）。在DTA試驗中，把兩個接點分別插在樣品與參比物之中，它們之間的溫度差的變化是由于相轉(zhuǎn)變或反應(yīng)的吸熱或放熱效應(yīng)引起的。差熱分析的原理如下圖所示:圖中兩對熱電偶反向聯(lián)結(jié)，構(gòu)成差示熱電偶。S為試樣，R為參比物。在電表T處測得的為試樣溫度TS；在電表△T處測得的溫度為試樣溫度TS和參比物溫度TR之差△T。將試樣和參比物分別放入坩堝，置于爐中以一定速率進(jìn)行程序升溫，以TS、TR表示各自的溫度，設(shè)試樣和參比物的熱容量不隨溫度而變。若以ΔT=TS-TR對t作圖，所得DTA曲線如上圖所示。隨著溫度的增加，試樣產(chǎn)生了熱效應(yīng)（例如相轉(zhuǎn)變），與參比物間的溫差變大，在DTA曲線中表現(xiàn)為峰、谷。顯然，溫差越大，峰、谷也越大；試樣發(fā)生變化的次數(shù)多，峰、谷的數(shù)目也多。各種吸熱谷和放熱峰的個數(shù)、形狀和位置與相應(yīng)的溫度可用來定性地鑒定所研究的物質(zhì)，而其面積與熱量的變化有關(guān)。放熱反應(yīng)起始點為A，對應(yīng)溫度為Ti；B為峰頂，溫度為Tm，主要反應(yīng)結(jié)束于此；但反應(yīng)全部終止實際上是在C處，溫度為Tf。BD為峰高，表示試樣與參比物之間最大溫差。ABC所包圍的面積稱為峰面積。在進(jìn)行差熱分析過程中，如果升溫時試樣沒有熱效應(yīng)，則溫差電勢應(yīng)為常數(shù)，差熱曲線為一直線，稱為基線。由于兩個熱電偶的熱電勢和熱容量以及坩堝形態(tài)、位置等不可能完全對稱，在溫度變化時仍有不對稱電勢產(chǎn)生，此電勢隨溫度升高而變化，造成基線不直，或稱基線漂移。一個實際的放熱峰6.22DTA的儀器結(jié)構(gòu)差熱分析儀主要由加熱爐、試樣支撐-測量系統(tǒng)、程序溫度控制系統(tǒng)、差熱放大系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)等幾部分組成。加熱爐：分立式和臥式，有中溫爐和高溫爐。試樣支撐-測量系統(tǒng)：包括熱電偶、坩堝、支撐桿、均熱板。程序溫度控制系統(tǒng)：使?fàn)t溫按給定的程序方式以一定速度變化（升溫、降溫、恒溫、循環(huán)）。差熱放大系統(tǒng)：用以放大溫差電勢。由于記錄儀量程為毫伏級，而差熱分析中溫差信號很小，一般只有幾微伏到幾十微伏，因此差熱信號須經(jīng)放大后再送入記錄儀中記錄。記錄單元：由雙筆自動記錄儀將測溫信號和溫差信號同時記錄下來。6.23影響差熱分析的主要因素1.氣氛和壓力的選擇氣氛和壓力可以影響樣品化學(xué)反應(yīng)和物理變化的平衡溫度、峰形，因此必須根據(jù)樣品的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)臍夥眨ㄑ趸蜻€原）和壓力。如易氧化的樣品，可以通入N2、Ne等惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。2.升溫速率的影響和選擇升溫速率不僅影響峰溫的位置，而且影響峰面積的大小：升溫速率快，吸（放）熱峰面積變大，峰變尖銳，使試樣分解偏離平衡條件的程度也大，易使基線漂移，并導(dǎo)致相鄰兩個峰重疊，分辨力下降。升溫速率慢，基線漂移小，使體系接近平衡條件，得到寬而淺的峰，也能使相鄰兩峰更好地分離，因而分辨力高。但測定時間長，需要儀器的靈敏度高。升溫速率對高嶺土差熱曲線的影響隨著升溫速率增大，吸熱峰形變得越來越尖銳、峰高增大、峰頂溫度也逐漸增高。MnCO3的差熱曲線升溫速率過小（10℃/min）時，差熱峰變圓、變低，甚至顯示不出來。并四苯的差熱曲線升溫速率較小（10℃/min）時，曲線上有兩個明顯的吸熱峰；但當(dāng)升溫速率過大（80℃/min）時，曲線上則只有一個吸熱峰。過快的升溫速度會導(dǎo)致分辨率下降，使兩峰完全重疊。3.試樣用量①試樣用量大，易使相鄰兩峰重疊，降低了分辨力。一般盡可能減少用量，最多大至毫克。②試樣量越大，差熱峰越寬，越圓滑。其原因是因為加熱過程中，從試樣表面到中心存在溫度梯度，試樣越多，梯度越大，峰也就越寬。4.試樣粒度試樣粒度的影響見右圖。一般講，樣品的粒度應(yīng)在100目～200目左右。顆粒小可以改善導(dǎo)熱條件，但太細(xì)可能會破壞樣品的結(jié)晶度。對易分解產(chǎn)生氣體的樣品，顆粒應(yīng)大一些。參比物的顆粒、裝填情況及緊密程度應(yīng)與試樣一致，以減少基線的漂移。a粒度最大，三個峰重疊；b粒度適中，三個峰可以明顯區(qū)分；c試樣粒度過小，只出現(xiàn)兩個峰。5.參比物的選擇要獲得平穩(wěn)的基線，要求參比物在加熱或冷卻過程中不發(fā)生任何變化；在整個升溫過程中，其比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、粒度盡可能與試樣一致或相近。常用-Al2O3或煅燒過的氧化鎂（MgO）或石英砂作參比物。如果試樣與參比物的熱性質(zhì)相差很遠(yuǎn)，則可用稀釋試樣的方法解決。常用的稀釋劑有SiC、鐵粉、Fe2O3、玻璃珠Al2O3等。6.走紙速速及其他在相同的實驗條件下，同一試樣如走紙速度快，峰的面積大，峰形平坦、圓滑；走紙速率小，峰面積小，峰形尖銳。因此，要根據(jù)不同樣品選擇適當(dāng)?shù)淖呒埶俣取３鲜鲆蛩赝猓€有諸如樣品管的材料、大小和形狀、熱電偶的材質(zhì)以及熱電偶插在試樣和參比物中的位置等也會對差熱分析結(jié)果產(chǎn)生影響。6.24差熱分析的應(yīng)用1.定性分析鑒別物質(zhì)種類依據(jù)：峰溫、形狀和峰數(shù)目方法：將實測樣品DTA曲線與各種化合物的標(biāo)準(zhǔn)（或參考）DTA曲線對照。標(biāo)準(zhǔn)卡片：薩特勒(Sadtler)研究室出版的卡片約2000張，麥肯齊(Mackenzie)制作的卡片1662張。標(biāo)準(zhǔn)卡片分為礦物、無機物與有機物三部分。⑴礦物的鑒定①碳酸鹽礦物的區(qū)別下圖分別為方解石、白云石和菱鎂礦的差熱分析曲線。由圖可見，三者在差熱峰數(shù)目及其峰頂溫度等方面存在明顯差異。②蒙脫石類型的區(qū)別蒙脫石依據(jù)層間陽離子類型主要分為Na蒙脫石（層間陽離子為Na并結(jié)合1分子水）和Ca蒙脫石（層間陽離子為Ca并結(jié)合2分子水）兩大類。兩類蒙脫石的最大區(qū)別在于層間水的脫出，其中Ca蒙脫石的2分子水分兩次脫出，差熱曲線上表現(xiàn)為復(fù)谷。⑵共混聚合物鑒定依據(jù)共混物DTA曲線上的特征峰(熔融吸熱峰)確定共混物由高壓聚乙烯(HPPE)、低壓聚乙烯(LPPE)、聚丙烯(PP)、聚次甲氧基(POM)、尼龍6(Nylon6)、尼龍66(Nylon66)和聚四氟乙烯(PTFE)7種聚合物組成。2.定量分析依據(jù)：峰面積。因為峰面積反映了物質(zhì)的熱效應(yīng)（熱焓），可用來定量計算參與反應(yīng)的物質(zhì)的量或測定熱化學(xué)參數(shù)。3.反應(yīng)物質(zhì)的相變溫度及熱化學(xué)參數(shù)等的測定①相變溫度及相圖測定通過不同成分比下反應(yīng)物質(zhì)相變溫度的測定，可得到反應(yīng)物質(zhì)的相圖（通過相變溫度對成分比作圖，如右圖）差熱分析法測定相圖(a)測定的相圖(b)DTA曲線差熱分析法測定相變起始溫度聚苯乙烯的DTA曲線②熱化學(xué)參數(shù)測定差熱曲線的峰面積反映的是物質(zhì)的熱效應(yīng)（熱焓），因此可以通過吸（放）熱峰的面積測量，并借助于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來說明曲線的面積與化學(xué)反應(yīng)（如化合、相變、聚合、熔化等）熱效應(yīng)的關(guān)系，并進(jìn)而確定各類化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)參數(shù)。6.3熱重分析樣品在熱環(huán)境中發(fā)生化學(xué)變化、分解、成分改變時，可能伴隨有質(zhì)量的變化。對于不同熱條件（恒定速度升溫或等溫條件下延長時間）下樣品的質(zhì)量隨溫度或時間的變化進(jìn)行動態(tài)測量，即屬于熱重分析法。熱重分析(Thermogravimetry,TG)是在程序控溫下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時間的關(guān)系的方法，通常是測量試樣的質(zhì)量變化與溫度的關(guān)系。熱重分析的結(jié)果用熱重曲線或微分熱重曲線表示。6.31熱重分析曲線的解析在熱重試驗中，試樣質(zhì)量W作為溫度T或時間t的函數(shù)被連續(xù)地記錄下來。TG曲線表示加熱過程中樣品失重累積量，為積分型曲線；DTG曲線是TG曲線對溫度或時間的一階導(dǎo)數(shù)，即質(zhì)量變化率，dW/dT或dW/dt。DTG曲線上出現(xiàn)的峰指示質(zhì)量發(fā)生變化，峰的面積與試樣的質(zhì)量變化成正比，峰頂與最大失重變化速率相對應(yīng)。TG曲線上質(zhì)量基本不變的部分稱為平臺，兩平臺之間的部分稱為臺階。反應(yīng)起始溫度Ti和反應(yīng)終了溫度Tf之間的溫度區(qū)間稱反應(yīng)區(qū)間。亦可將G點取作Ti或以失重達(dá)到某一預(yù)定值（5%、10%等）時的溫度作為Ti，將H點取作Tf。Tp表示最大失重速率溫度，對應(yīng)DTG曲線的峰頂溫度。B點所對應(yīng)的溫度Ti是指累積質(zhì)量變化達(dá)到能被熱天平檢測出的溫度，稱之為反應(yīng)起始溫度。C點所對應(yīng)的溫度Tf是指累積質(zhì)量變化達(dá)到最大的溫度(TG已檢測不出質(zhì)量的繼續(xù)變化)，稱之為反應(yīng)終止溫度。6.32熱天平熱重分析儀也叫熱天平，其主要構(gòu)造包括：天平加熱爐程序控溫系統(tǒng)記錄儀熱天平測定樣品質(zhì)量變化的方法有變位法和零位法變位法：利用質(zhì)量變化與天平梁的傾斜成正比的關(guān)系，用直接差動變壓器控制檢測；零位法：靠電磁作用力使因質(zhì)量變化而傾斜的天平梁恢復(fù)到原來的平衡位置（即零位），施加的電磁力與質(zhì)量變化成正比，而電磁力的大小與方向是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換機構(gòu)中線圈中的電流實現(xiàn)的，因此檢測此電流值即可知質(zhì)量變化。圖為零位法測試原理。天平梁傾斜（平衡狀態(tài)被破壞）由光電元件檢出，經(jīng)電子放大后反饋到安裝在天平梁上的感應(yīng)線圈，使天平梁又返回到原點。6.33影響熱重測定的因素1.升溫速度

升溫速度越快，溫度滯后越大，Ti及Tf越高，反應(yīng)溫度區(qū)間也越寬。對于巖礦試樣，升溫速度一般在10～20℃·min-1較為適宜（如粘土樣，升溫速率一般取15℃·min-1）。2.氣氛常見的氣氛有空氣、O2、N2、He、H2、CO2、Cl2和水蒸氣等。樣品所處的氣氛不同，導(dǎo)致反應(yīng)機理有所變化（圖）。如果氣氛與樣品發(fā)生反應(yīng)，則TG曲線形狀將受到影響。例如PP（聚丙烯）使用N2時，無氧化增重；氣氛為空氣時，在150-180C出現(xiàn)氧化增重。氣氛處于靜態(tài)、還是動態(tài)，對試驗結(jié)果也有很大影響。氣氛處于動態(tài)時應(yīng)注意其流量對試樣的分解溫度、測溫精度和TG譜圖的形狀等的影響，一般氣流速度40～50ml/min。此外，還應(yīng)考慮氣氛與熱電偶、試樣容器或儀器的元部件有無化學(xué)反應(yīng)，是否有爆炸和中毒的危險等。3.樣品的粒度和用量樣品的粒度不宜太大、裝填的緊密程度適中為好。同批試驗樣品，每一樣品的粒度和裝填緊密程度要一致。4.試樣皿（坩鍋）試樣皿的材質(zhì)有玻璃、鋁、陶瓷、石英、金屬等，要求試樣皿對試樣、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物應(yīng)是惰性的。如聚四氟乙烯類試樣不能用陶瓷、玻璃和石英類試樣皿，因相互間會形成揮發(fā)性碳化物。白金試樣皿不適宜作含磷、硫或鹵素的聚合物的試樣皿，因白金對該類物質(zhì)有加氫或脫氫活性。6.34熱天平溫度的標(biāo)定熱天平的溫度可采用不同居里溫度的強磁體來標(biāo)定。標(biāo)定時，在熱天平外加一磁場，坩堝中放入標(biāo)準(zhǔn)磁性物質(zhì)。磁性物質(zhì)的居里點是金屬從鐵磁性向順磁性相轉(zhuǎn)變的溫度，在居里點產(chǎn)生表觀失重。6.35熱重分析的應(yīng)用熱失重的特點是定量性強，能準(zhǔn)確地測量物質(zhì)的質(zhì)量變化及變化的速率。熱失重的試驗結(jié)果與實驗條件有關(guān)。熱失重在無機化學(xué)、有機化學(xué)、石油化工、人工合成材料、冶金、地質(zhì)、礦物、油漆、涂料、陶瓷、建筑材料、防火材料等方面有著十分廣泛。1.應(yīng)用范圍無機及有機物的脫水和吸濕、聚合與分解；礦物的燃燒和冶煉；金屬及其氧化物的氧化與還原；物質(zhì)組成及化合物組分測定；煤、石油、木材的熱釋；金屬的腐蝕；物料的干燥及殘渣分析；升華過程；液體的蒸餾和汽化；吸附和解吸；催化活性研究；固態(tài)反應(yīng)；爆炸材料研究；反應(yīng)動力學(xué)研究，反應(yīng)機理研究；新化合物的發(fā)現(xiàn)。2.失重量的計算以結(jié)晶硫酸銅(CuSO4·5H2O)的脫水反應(yīng)為例（下圖）。結(jié)晶硫酸銅(CuSO4·5H2O)的脫水反應(yīng)為：CuSO4?5H2O→CuSO4+5H2O結(jié)晶硫酸銅(CuSO4·5H2O)的脫水過程是分3個階段完成的，每個階段的失水量可由熱重曲線上的失重量來計算。TG曲線在A點和B點之間沒有發(fā)生重量變化，即試樣是穩(wěn)定的。在B點開始第1階段脫水，曲線呈現(xiàn)出失重，失重的終點為C點。第1階段共失去2分子水，失重率為：(W0-W1)/W0(=14.35%)脫水反應(yīng)為：CuSO4?5H2O→CuSO4?3H2O+2H2OTG曲線在C點和D點之間也沒有發(fā)生重量變化，試樣再次處于穩(wěn)定狀態(tài)。然后在D點開始第2階段脫水，曲線呈現(xiàn)出失重，失重的終點為E點。第2階段也失去2分子水，失重率為：(W1-W2)/W0(=14.8%)脫水反應(yīng)為：CuSO4?3H2O→CuSO4?H2O+2H2OTG曲線在E點和F點之間沒有發(fā)生重量變化，試樣處于穩(wěn)定狀態(tài)。在F點開始第3階段脫水，至G點失重結(jié)束。第3階段失去1分子水，失重率為：(W2-W3)/W0(=7.4%)總失重率為：(W0-W3)/W0(=36.6%)（理論總失重率為36%）脫水反應(yīng)為：CuSO4·H2O→CuSO4+H2O3.注意事項實際的TG曲線并非是一些理想的平臺和迅速下降的區(qū)間連續(xù)而成，常常在平臺部分也有下降的趨勢，可能原因有：①化合物經(jīng)過重結(jié)晶或用其它溶劑進(jìn)行過處理，本身含有吸附水或溶劑，因此減重；②高分子試樣中的溶劑、未聚合的單體和低沸點的增塑劑的揮發(fā)等，也造成減重。可用以下方法消除影響①無機化合物在較低溫度下干燥，如硅膠、五氧化二磷干燥劑，把吸濕水去掉。②可控溫下的真空抽吸，把單體及低沸點的增塑劑、揮發(fā)物分離出來。6.4差示掃描量熱分析示差掃描量熱法(DSC)是在程序控溫下，測量物質(zhì)和參比物之間的能量差隨溫度變化關(guān)系的一種技術(shù)（國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11357-1）。根據(jù)測量方法的不同，DSC又分為功率補償型和熱流型兩種類型，常用的DSC為功率補償型。功率補償DSC是在程序控溫下，使試樣和參比物始終保持相同溫度，測量為滿足此條件每單位時間輸給兩者的熱能功率差Q與溫度T的關(guān)系的一種方法。熱流型DSC是指，在給予樣品和參比物相同的功率下，測定樣品和參比物兩端的溫差T，然后根據(jù)熱流方程，將T（溫差）換算成Q（熱量差）作為信號的輸出。6.41DSC的測定原理DSC是在控制溫度變化情況下，以溫度（或時間）為橫坐標(biāo)T(或t)，以樣品與參比物間溫差為零(T=0)所需供給的熱量Q為縱坐標(biāo)所得的掃描曲線。DSC與DTA的測定原理不同，DTA是測量T-T的關(guān)系，而DSC是保持T=0，測定H