พลาสติก ISO 11358 - เทอร์โมกราวิเมทรี (TG) ของโพลีเมอร์

มาตรฐาน “ISO 11358 พลาสติก - การวิเคราะห์น้ำหนักเชิงความร้อน (TG) ของโพลิเมอร์” ซึ่งพัฒนาโดยองค์การมาตรฐานสากล (ISO) ประกอบด้วยสามส่วนหลักดังต่อไปนี้ ซึ่งเผยแพร่ภายใต้ชื่อเดียวกัน:

• “ISO 11358-1 ส่วนที่ มาตรฐาน 1: หลักการทั่วไป อธิบายถึงเงื่อนไขทั่วไปสำหรับการวิเคราะห์พอลิเมอร์โดยใช้วิธีการเทอร์โมกราวิเมทริก ซึ่งใช้ได้กับของเหลวหรือของแข็ง วัสดุแข็งอาจอยู่ในรูปของเม็ด เม็ดเล็ก หรือผง นอกจากนี้ยังสามารถวิเคราะห์รูปร่างที่ผลิตขึ้นซึ่งลดขนาดให้เหลือขนาดตัวอย่างที่เหมาะสมได้ด้วยวิธีนี้ มาตรฐานนี้ระบุวิธีการตรวจสอบผลกระทบทางกายภาพและปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงมวล นอกจากนี้ มาตรฐานนี้ยังใช้เพื่อกำหนดอุณหภูมิและความเร็วของการสลายตัวของพอลิเมอร์ และเพื่อวัดปริมาณของสารระเหย สารเติมแต่ง และสารตัวเติมที่บรรจุอยู่ภายใน นอกจากนี้ มาตรฐานนี้ยังใช้ได้กับการวัดในโหมดไดนามิก (อุณหภูมิหรือเวลาตามการเปลี่ยนแปลงมวลภายใต้เงื่อนไขอุณหภูมิที่ตั้งโปรแกรมไว้) หรือโหมดไอโซเทอร์มอล (เวลาตามการเปลี่ยนแปลงมวลที่อุณหภูมิคงที่) มาตรฐานนี้ใช้ได้กับการวัดในบรรยากาศทดสอบที่แตกต่างกัน เช่น การแยกการสลายตัวจากการสลายตัวแบบออกซิเดชันในบรรยากาศเฉื่อย

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

• การกำหนดการเปลี่ยนแปลงมวลแบบไดนามิกเป็นเทคนิคการบันทึกการเปลี่ยนแปลงมวลของตัวอย่างทดสอบตามอุณหภูมิในขณะที่เปลี่ยนแปลงตามอัตราที่ตั้งโปรแกรมไว้
• การกำหนดการเปลี่ยนแปลงมวลแบบไอโซเทอร์มอลเป็นเทคนิคการบันทึกการเปลี่ยนแปลงของมวลของตัวอย่างทดสอบตามเวลาที่อุณหภูมิคงที่
• อุณหภูมิคูรีหมายถึงอุณหภูมิที่วัสดุเฟอร์โรแมกเนติกเปลี่ยนจากสถานะเฟอร์โรแมกเนติกไปเป็นสถานะพาราแมกเนติกหรือในทางกลับกัน

ตัวอย่างทดสอบจะถูกให้ความร้อนที่อัตราที่กำหนดโดยโปรแกรมควบคุมอุณหภูมิ และการเปลี่ยนแปลงของมวลจะถูกวัดเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ (การกำหนดการเปลี่ยนแปลงมวลแบบไดนามิก) อีกวิธีหนึ่งคือ ตัวอย่างจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิคงที่บางอุณหภูมิ และวัดการเปลี่ยนแปลงของมวลเป็นฟังก์ชันของเวลาตลอดช่วงเวลาที่กำหนด (การกำหนดการเปลี่ยนแปลงมวลแบบไอโซเทอร์มอล)

ในระหว่างการวัด ตัวอย่างทดสอบจะถูกเก็บรักษาไว้ในบรรยากาศเฉื่อย ออกซิไดซ์ หรือมีปฏิกิริยาอื่นๆ ที่ได้รับการควบคุม โดยทั่วไปปฏิกิริยาที่ทำให้มวลของตัวอย่างทดสอบเปลี่ยนแปลง ได้แก่ ปฏิกิริยาการสลายตัวหรือออกซิเดชัน หรือการระเหยของส่วนประกอบ ในบางกรณี การวัดด้วยก๊าซปฏิกิริยาพิเศษก็สามารถทำได้เช่นกัน

การเปลี่ยนแปลงของมวลเทียบกับอุณหภูมิหรือเวลาจะถูกบันทึกเป็นเส้นโค้งเทอร์โมกราวิเมทริก (TG) การเปลี่ยนแปลงมวลของวัสดุตามอุณหภูมิและขอบเขตของการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นตัวบ่งชี้เสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุ ดังนั้น ข้อมูลเทอร์โมกราวิเมทริกจึงสามารถนำมาใช้ประเมินเสถียรภาพทางความร้อนสัมพันธ์ของพอลิเมอร์ในตระกูลทั่วไปเดียวกัน และปฏิสัมพันธ์ระหว่างพอลิเมอร์-พอลิเมอร์ หรือพอลิเมอร์-สารเติมแต่ง โดยใช้การวัดที่ทำภายใต้เงื่อนไขการทดสอบเดียวกัน

• มาตรฐาน “ISO 11358-2 ส่วนที่ 2: การกำหนดพลังงานกระตุ้น” อธิบายวิธีการทดสอบที่ใช้ในการกำหนดพลังงานกระตุ้นในสูตร Arrhenius สำหรับการแยกโพลีเมอร์โดยใช้เทคนิคเทอร์โมกราวิเมทริก วิธีนี้ใช้ได้เฉพาะในกรณีที่ปฏิกิริยาดำเนินไปด้วยกลไกเดียวเท่านั้น วิธีนี้สามารถนำไปใช้กับปฏิกิริยาหลายขั้นตอนได้ หากปฏิกิริยาประกอบด้วยขั้นตอนเดียวที่แยกจากกันอย่างชัดเจน

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

• สูตรของอาร์เรเนียสคือสูตรที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยา
• พลังงานกระตุ้นคือพลังงานเหนือสถานะพื้นฐานซึ่งจะต้องเพิ่มให้กับระบบอะตอมหรือโมเลกุลเพื่อให้กระบวนการเฉพาะเกิดขึ้นได้
• ระดับการแปลงหมายถึงปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในเวลาและอุณหภูมิที่กำหนดในระหว่างปฏิกิริยาเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณสุดท้ายของผลิตภัณฑ์

ตัวอย่างทดสอบจะถูกให้ความร้อนด้วยอัตราการให้ความร้อนที่แตกต่างกันหลายระดับ และการเปลี่ยนแปลงมวลจะถูกวัดเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ สำหรับอัตราการให้ความร้อนแต่ละอัตรา อุณหภูมิที่สอดคล้องกับระดับการแปลงที่กำหนดไว้จะถูกกำหนด สำหรับระดับการแปลงที่กำหนด ลอการิทึมของอัตราการให้ความร้อนจะถูกวางแผนเทียบกับค่าผกผันของอุณหภูมิสัมบูรณ์ และพลังงานกระตุ้นจะถูกคำนวณจากความชันของเส้นที่ได้ดังกล่าว

• ในมาตรฐาน “ISO 11358-3 ส่วนที่ 3: การกำหนดพลังงานกระตุ้นโดยใช้แผนภูมิ Ozawa-Friedman และการวิเคราะห์จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยา” ได้อธิบายวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้ในการกำหนดพลังงานกระตุ้นโดยใช้แผนภูมิ Ozawa-Friedman นอกจากนี้ มาตรฐานนี้ยังระบุถึงการจัดเตรียมกราฟต้นแบบเพื่อตรวจยืนยันจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาที่กำหนดโดยเทอร์โมกราวิเมทรีอีกด้วย กราฟ Ozawa-Friedman (ลอการิทึมของอัตราการสูญเสียมวลที่การสูญเสียมวลที่กำหนดคูณด้วยค่าผกผันของอุณหภูมิสัมบูรณ์) เป็นวิธีอนุพันธ์ในการวิเคราะห์ความร้อน ซึ่งสามารถนำไปใช้กับข้อมูลที่ได้มาจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในโหมดใดๆ ก็ได้ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิคงที่ อัตราความร้อนคงที่ การวิเคราะห์ความร้อนที่ควบคุมตัวอย่าง การกระโดดของอุณหภูมิ และการกวาดอุณหภูมิซ้ำๆ

สูตรการแปลง เวลาทั่วไป และอัตราการแปลงทั่วไปที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ของมาตรฐานนี้จะระบุไว้ในมาตรฐาน นอกจากนี้ แนวคิดของเส้นโค้งหลักยังหมายถึงกราฟที่นำมาใช้ประเมินผลและตรวจสอบแบบจำลองจลนศาสตร์ของปฏิกิริยา ตัวอย่างของเส้นโค้งหลัก ได้แก่ เวลาทั่วไปเทียบกับการแปลง อัตราการแปลงทั่วไปเทียบกับการแปลง และอัตราการแปลงทั่วไปเทียบกับเวลา

ตัวอย่างทดสอบจะถูกให้ความร้อนโดยใช้โปรไฟล์อุณหภูมิใดๆ ก็ได้ และการเปลี่ยนแปลงของมวลจะถูกวัดเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิและเวลา สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่กำหนด ลอการิทึมของอัตราการเปลี่ยนแปลงจะถูกเปรียบเทียบกับค่าผกผันของอุณหภูมิสัมบูรณ์ และพลังงานกระตุ้นจะถูกคำนวณจากความชันของเส้นตรงที่ปรับให้เข้ากับข้อมูลที่ได้ดังกล่าว อย่างน้อยสองเส้นโค้งหลักให้การตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยา

องค์กรของเราซึ่งพยายามสนับสนุนธุรกิจจากทุกภาคส่วนด้วยการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์และการประเมินที่หลากหลายซึ่งได้ดำเนินการมาหลายปี มีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาของโลกในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิด และปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้ บริการทดสอบยังมีให้กับธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน “ISO 11358 พลาสติก - เทอร์โมกราวิเมทรี (TG) ของโพลิเมอร์” อีกด้วย