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ThermoGravimetric Analyzer 熱重分析儀
輔仁大學 化學系 化學實驗數位學習平台之建立
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大綱 儀器介紹 儀器原理︰動畫模擬、實驗圖譜分析 儀器操作程序︰儀器操作步驟、影片示範、 注意事項
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儀器介紹 ThermoGravimetric Analyzer（熱重分析儀）是在一個受控制的氣體環境下，連續紀錄溫度變化或恆溫狀況下樣品的重量變化。 藉此可得 知樣品在此受控制環境下的熱重變化，觀測物質本身的熱穩定性，進行成份分析。 TGA不僅適用於小分子，也常用於高分子聚合物的量測。
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儀器原理 TGA是利用微天平（Microbalance）懸掛爐子（Furnace），在爐中放入樣品，藉由溫度變化的過程中，觀察爐內化合物的重量變化。 一般常見的偵測方式，如圖所示。
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儀器原理 一般而言，儀器包含： 天平 TGA最重要的部分，一端連接樣品，另一端以紅外線感測。當重量產生變化，便能依據天平高低差改變的量做資料傳輸。因此，天平的穩定度越高，能偵測的範圍越小。 左圖為本儀器內部構造。
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儀器原理 高溫爐（Furnace）和溫度感測器 高溫爐一般皆以白金為材料，可用範圍可從室溫至1500度。
樣品盤 通常為金屬，適用範圍從室溫至900度，並具有耐腐蝕、抗氧化，方便清洗的特性。
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儀器原理 氣體 空氣：用於石英爐體管柱的升降。 氮氣：使管柱內充滿氮氣，不受裂解產生之氣 體影響。 氧氣：使用於可與氧產生反應的材料。
氣體 空氣：用於石英爐體管柱的升降。 氮氣：使管柱內充滿氮氣，不受裂解產生之氣 體影響。 氧氣：使用於可與氧產生反應的材料。 左圖為本儀器所需之氣體。
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動畫模擬 4.資料輸出並作圖 2.爐內升溫 1.開機並且設定程式 3.裂解使重量損失，天秤上升
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儀器圖譜分析 脫去水分子 脫去一氧化碳 脫去二氧化碳 橫軸(x)為溫度，縱軸(y)為質量百分比。 不同溫度的裂解，可以猜測分解物質的分子式。
如：100℃為水的沸點，會從草酸鈣中分離。 根據不同溫度下，物質裂解的程度，可以算出成份百分比。
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實驗操作程序 開機 空燒 樣品盤歸零 放入樣品（儀器測樣品重） 設定 TGA 升溫程式 空燒（移除樣品盤上殘餘） 圖譜分析
關機（與開機順序相反）
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影片示範
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注意事項 當開機程序完成後，除Ready及Control燈以外如有任何一個燈亮或是閃亮，均屬不正常現象，請重新關機在開機。
測試樣品結束後，立即將樣品取出，並清潔樣品。 取放樣品盤時，請勿在吊絲上直接以鑷子夾出或吊上樣品盤，而均以樣品載具平台拖住樣品盤來移出或掛上吊絲，請勿拉扯吊絲。
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注意事項 測量前，樣品盤需先在高溫的氧氣環境下，進行空燒，以確保樣品盤內部之清潔。
由於樣品盤為金屬，任何會與樣品盤產生反應的化合物，如：無機錯合物、含硫磷等有機化合物皆須選擇適當之樣品盤。（會與樣品盤發生反應即不適用）
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