ISO 11358 البلاستيك - قياس الوزن الحراري (TG) للبوليمرات

ISO 11358 البلاستيك - قياس الوزن الحراري (TG) للبوليمرات

يتكون معيار "ISO 11358 البلاستيك - التحليل الحراري الوزني (TG) للبوليمرات"، الذي وضعته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، بشكل أساسي من الأقسام الثلاثة التالية المنشورة تحت نفس العنوان:

ISO 11358 البلاستيك - قياس الوزن الحراري (TG) للبوليمرات

  • "ISO 11358-1 الجزء يصف معيار "المبادئ العامة" الشروط العامة لتحليل البوليمرات باستخدام طرق القياس الوزني الحراري. وهو صالح للمواد السائلة والصلبة. يمكن أن تكون المواد الصلبة على شكل كريات أو حبيبات أو مساحيق. كما يمكن تحليل الأشكال المصنعة التي تم اختزالها إلى حجم عينة مناسب بهذه الطريقة. يحدد هذا المعيار طرقًا لدراسة التأثيرات الفيزيائية والتفاعلات الكيميائية المرتبطة بتغيرات الكتلة. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم هذا المعيار لتحديد درجة حرارة وسرعة تحلل البوليمرات، ولقياس كمية المواد المتطايرة والمواد المضافة والحشوات التي تحتويها. كما يُطبق هذا المعيار على القياسات في الوضع الديناميكي (درجة الحرارة أو الوقت وفقًا لتغير الكتلة في ظل ظروف درجة حرارة مبرمجة) أو الوضع المتساوي الحرارة (الوقت وفقًا لتغير الكتلة عند درجة حرارة ثابتة). ويصلح هذا المعيار للقياسات في أجواء اختبار مختلفة، مثل فصل التحلل عن التحلل التأكسدي في جو خامل.

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:

    • تحديد التغير الديناميكي في الكتلة هو تقنية تسجيل التغير في كتلة عينة اختبار مع درجة الحرارة أثناء تغيرها بمعدل مبرمج.
    • تحديد التغير في الكتلة المتساوية الحرارة هي تقنية لتسجيل التغير في كتلة عينة اختبار مع مرور الوقت عند درجة حرارة ثابتة.
    • تشير درجة حرارة كوري إلى درجة الحرارة التي تنتقل عندها المادة المغناطيسية الحديدية من حالة مغناطيسية حديدية إلى حالة مغناطيسية بارامغناطيسية أو العكس.

يتم تسخين عينة الاختبار بمعدلات محددة بواسطة برنامج درجة حرارة يتم التحكم فيه ويتم قياس التغير في الكتلة كدالة لدرجة الحرارة (تحديد التغير الديناميكي في الكتلة). وبدلاً من ذلك، يتم الاحتفاظ بالعينة عند درجة حرارة ثابتة معينة ويتم قياس التغير في الكتلة كدالة للوقت على مدى فترة زمنية محددة (تحديد التغير في الكتلة المتساوية الحرارة).

أثناء القياس، يتم الاحتفاظ بعينة الاختبار في جو خاضع للرقابة خامل أو مؤكسد أو تفاعلي بطريقة أخرى. بشكل عام، التفاعلات التي تسبب تغير كتلة عينة الاختبار هي تفاعلات التحلل أو الأكسدة أو تبخر أحد المكونات. وفي بعض الحالات، من الممكن أيضًا إجراء قياسات باستخدام غازات تفاعل خاصة.

يتم تسجيل التغير في الكتلة مقابل درجة الحرارة أو الوقت على شكل منحنى وزني حراري (TG). إن التغير في كتلة المادة مع درجة الحرارة ومدى هذا التغير هي مؤشرات على الاستقرار الحراري للمادة. لذلك، يمكن استخدام بيانات القياس الوزني الحراري لتقييم الاستقرار الحراري النسبي للبوليمرات في نفس العائلة العامة والتفاعلات بين البوليمرات أو بين البوليمرات والمواد المضافة باستخدام القياسات التي أجريت في ظل نفس ظروف الاختبار.

  • يصف المعيار "ISO 11358-2 الجزء 2: تحديد طاقة التنشيط" طريقة اختبار تستخدم لتحديد طاقة التنشيط في صيغة أرهينيوس لفصل البوليمرات باستخدام تقنية القياس الوزني الحراري. لا يمكن تطبيق هذه الطريقة إلا إذا كان التفاعل يتم من خلال آلية واحدة. يمكن تطبيق هذه الطريقة على التفاعلات متعددة المراحل إذا كان التفاعل يتكون من خطوات ذات مرحلة واحدة منفصلة بوضوح.

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:

    • صيغة أرهينيوس هي صيغة تمثل اعتماد معدل التفاعل على درجة الحرارة.
    • طاقة التنشيط هي الطاقة الموجودة فوق الحالة الأرضية والتي يجب إضافتها إلى نظام ذري أو جزيئي للسماح بحدوث عملية معينة.
    • تشير درجة التحويل إلى كمية المنتج الموجودة في وقت ودرجة حرارة معينة أثناء التفاعل مقارنة بالكمية النهائية للمنتجات.

يتم تسخين عينات الاختبار بمعدلات تسخين مختلفة ويتم قياس التغير في الكتلة كدالة لدرجة الحرارة. بالنسبة لكل معدل تسخين، يتم تحديد درجات الحرارة المقابلة لدرجات التحويل المحددة. بالنسبة لدرجة معينة من التحويل، يتم رسم لوغاريتم معدل التسخين مقابل معكوس درجة الحرارة المطلقة ويتم حساب طاقة التنشيط من ميل الخط الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة.

  • في المعيار "ISO 11358-3 الجزء 3: تحديد طاقة التنشيط باستخدام مخطط أوزاوا-فريدمان وتحليل حركية التفاعل"، يتم شرح طريقة التحليل المستخدمة لتحديد طاقة التنشيط باستخدام مخطط أوزاوا-فريدمان. بالإضافة إلى ذلك، تحدد هذه المواصفة إعداد الرسوم البيانية الرئيسية للتحقق من حركية التفاعل التي تم تحديدها بواسطة القياس الحراري الوزني. مخطط أوزاوا-فريدمان (لوغاريتم معدل فقدان الكتلة عند فقدان كتلة معين مضروبًا في معكوس درجة الحرارة المطلقة) هو طريقة مشتقة في التحليل الحراري يمكن تطبيقها على البيانات التي تم الحصول عليها بأي وضع من أوضاع تغيير درجة الحرارة. على سبيل المثال، التحليل الحراري المتساوي الحرارة، ومعدل التسخين الثابت، والتحليل الحراري الذي يتم التحكم فيه بالعينة، والقفز في درجة الحرارة، والمسح المتكرر لدرجة الحرارة.

يتم تقديم صيغ التحويل والوقت المعمم ونسبة التحويل المعممة المستخدمة لأغراض هذا المعيار في المعيار. بالإضافة إلى ذلك، يشير مفهوم المنحنى الرئيسي إلى الرسم البياني الذي يمكن استخدامه لتقييم النتائج والتحقيق في نماذج حركية التفاعل. تتضمن أمثلة المنحنيات الرئيسية الوقت المعمم مقابل التحويل، ومعدل التحويل المعمم مقابل التحويل، ومعدل التحويل المعمم مقابل الوقت.

يتم تسخين عينات الاختبار باستخدام أي ملف تعريف لدرجة الحرارة ويتم قياس التغير في الكتلة كدالة لدرجة الحرارة والوقت. بالنسبة لتحول معين، تتم مقارنة لوغاريتم معدل التحويل مع معكوس درجة الحرارة المطلقة ويتم حساب طاقة التنشيط من ميل الخط المستقيم الملائم للبيانات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة. يوفر اثنان على الأقل من المنحنيات الرئيسية التحقق من صحة تحليل حركية التفاعل.

تتمتع مؤسستنا، التي تحاول دعم الشركات من كل القطاعات بمجموعة واسعة من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم التي أجرتها لسنوات، بطاقم عمل قوي يتابع عن كثب التطورات في العالم في مجال العلوم والتكنولوجيا ويحسن نفسه باستمرار. وفي هذا السياق، يتم أيضًا تقديم خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "ISO 11358 Plastics - Thermogravimetry (TG) of polymers".

واتس اب