Сажа

Температура и атмосфера (продувочный газ) влияют на результаты изменения массы. Изменение атмосферы, например, с азота на воздух во время TGA измерения может помочь разделить и количественно определить добавки, например сажи, и блочного полимера. На рис. 1 показан полиэтилен (ПЭ), заполненный 1,8% сажи. Первая стадия разложения (пик DTG при 479°C) относится к разложению ПЭ. После перехода из атмосферы инертного газа (азот) в окислительную атмосферу (искусственный воздух) добавленный технический углерод полностью сгорает до углекислого газа. 

Рисунок 1:TGA измерение ПЭ заполненного сажей

Поверхность сажи определяет характер горения (в атмосфере кислорода ). Чем больше площадь поверхности, тем меньше размер частиц, тем ниже температура горения или тем быстрее происходит горение при определенной температуре (см. рис. 2). 

  Благодаря такому поведению при горении во многих случаях можно различать добавленный технический углерод и пиролитический углерод. Поэтому TGA можно использовать для определения содержания сажи – даже в полимерах, которые образуют пиролитическую сажу. 

Рисунок 2: Сравнение четырех различных образцов сажи (масса образца 1 мг ± 0,05 мг), измеренных в тиглях из оксида алюминия при скорости нагрева 20 К/мин

Связанные методы

TGA