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高溫差熱分析儀實驗時為何用熱惰性物質作參比?

 更新時間:2025-09-25 點擊量:992
  把高溫差熱分析儀比作一臺“熱舞臺劇”,樣品是主角,參比物就是從不搶鏡卻至關重要的“背景演員”。它通常是一小撮α-氧化鋁粉、剛玉砂或鉑珠,化學性質穩、相變少,在實驗溫區里幾乎不吸熱也不放熱。為何非它不可?答案藏在“差熱”二字里。
  DTA的測量原理是把樣品和參比各插一支熱電偶,記錄兩者的溫差ΔT。若參比自身發生吸放熱,儀器會把它當成“背景噪音”寫進曲線,真正的樣品信號就被疊加、扭曲。用熱惰性物質,可確保ΔT只反映樣品內部的相變、分解或反應熱,實現“零基準”。
  高溫爐膛靠輻射和對流加熱,如果參比與樣品的熱容、導熱率相差太遠,兩端升溫速度會“脫節”,出現虛假溫差。氧化鋁的熱容-溫度曲線與多數無機樣品接近,可讓兩條溫升軌跡幾乎重合,儀器只需放大微小ΔT,就能分辨出0.1℃級別的相變臺階。
  在1500℃以上,熔融金屬鹽或爐渣容易揮發、腐蝕熱電偶。參比坩堝里裝的是高純剛玉,既不揮發也不與鉑銠絲反應,等于給傳感器穿了“防護服”,延長壽命,降低漂移。
  α-氧化鋁幾塊錢一克,熱處理一次可反復使用;鉑珠雖貴,卻終身不變性。統一使用這些“標準替身”,不同實驗室、不同爐子做出的DTA曲線才能橫向比較,數據才能寫進手冊、成為共享的“熱分析ID”。
  偶爾樣品量太少,坩堝底蓋不住,這時添一層剛玉粉可填充空隙,改善熱接觸,還能防止熔體溢出爐絲。看似跑龍套,實則救場王。
  熱惰性參比物就像一把“熱學標尺”,自身不動,才能量出樣品的“動靜”。下次看到一條漂亮的DTA峰,別忘了峰谷背后,那撮安靜的白粉或閃亮的鉑珠,正默默扮演著無可替換的“零度英雄”。
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