실험실 열중량 분석기의 원리와 응용은 다음과 같다.

1. 원리

열중량 분석기(Thermal Gravimetric Analyzer·TGA)는 열중량법을 이용해 물질의 온도-질량 변화 관계를 측정하는 기기다.열중량법은 프로그램의 온도 제어 하에서 물질의 질량이 온도 (또는 시간) 에 따라 변화하는 관계를 측정하는 것이다.측정된 물질이 가열하는 과정에서 승화, 기화, 가스가 분해되거나 결정수를 잃는 등의 현상이 있을 때 측정된 물질의 질량이 변하는데, 이때 열중 곡선은 직선이 아니라 다소 떨어진다.열중 곡선을 분석하면 측정 된 물질이 몇 도에서 변화하는지 알 수 있으며 무게 손실에 따라 얼마나 많은 물질을 잃었는지 계산 할 수 있습니다 (예: CuSO4 · 5H2O의 결정수).

　　실험실 열중량 분석기측정 원리에는 두 가지가 있는데, 즉 변위법과 영위법이다.

변위법: 천평량의 경사도와 질량변화의 비례관계에 따라 차동변압기 등으로 경사도를 검지하고 자동으로 기록한다.

영위법: 차동변압기법, 광학법으로 천평량의 경사도를 측정한 다음 천평시스템과 자기장에 설치된 코일의 전류를 조정하여 코일이 돌아가면 천평량의 경사를 회복시킨다.코일이 돌아가는 힘은 질량 변화에 비례하기 때문에, 이 힘은 코일의 전류에 비례하기 때문에, 전류의 변화를 측정하고 기록하기만 하면 질량 변화의 곡선을 얻을 수 있다.

2. 응용

열중 분석기는 광범위한 응용 분야를 가지고 있는데, 특히 재료 과학, 화학 공학, 환경 과학과 공업 생산 등 방면에 있다.다음은 열중량 분석기의 일부 구체적인 응용이다.

금속과 기체반응의 측정: 금속과 기체의 반응은 기상-고상반응으로 열중량분석으로 반응과정의 질량변화와 온도의 관계를 측정할수 있으며 반응량의 동력학분석을 할수 있다.

지질방면의 응용: 광물의 열중곡선은 그 구성, 구조에 따라 서로 다른 특징을 나타낸다.이미 알려진 광물 특징 곡선과 시작 온도, 피크 온도 및 피크 면적 등을 비교함으로써 광물을 감정할 수 있다.

고분자재료방면의 응용: 열중량분석은 폴리에틸렌탄화수소류, 폴리할로겐다이에틸렌류, 산소함유류중합물, 방향잡환류중합물, 단체, 다중합체와 중합물, 탄성체고분자재료의 열안정성을 평가할수 있다.

환경 모니터링의 응용: 폐기물의 탈수, 분해, 분해 등 환경에서의 각종 변화를 측정할 수 있다.다른 기술과 결합해 공기 중 부유 입자 중 탄소 원소와 가용·난용 유기물의 총량 등을 측정한다.

약품 방면의 응용: 열중 분석기를 통해 약품에 대해 용해점, 비등점 확정 및 순도 검사를 진행할 수 있다.

열무중력 분석은 다른 방법과 연결되는 응용: 열무중력 분석은 다른 비열분석 방법과 연결되어 더욱 광범위하게 응용된다.예를 들어, 열무중력 분석기를 질량 스펙트럼 또는 적외선 스펙트럼과 연결하면 온도 변화 과정에서 발생하는 기체의 성질을 온라인으로 분석하여 물질의 종류를 나타낼 수 있다.

　　실험실 열중량 분석기중요한 열 분석 기기로서 여러 분야에서 중요한 역할을 하고 있다.열중량 분석기는 재료의 열 안정성, 상변, 분해 등의 과정을 정확하게 분석함으로써 재료의 성능을 밝히고 응용 방안을 최적화하는 데 강력한 지원을 제공한다.