روش توزین حرارتی TGA یک روش تحلیلی حرارتی است که در آن جرم نمونه در یک اتمسفر کنترل شده بطور پیوسته برحسب دمای اعمالی یا زمان اعمال دما ( درحالی که دما بر حسب زمان بصورت خطی افزایش می یابد) ثبت می شود. این اندازه گیری اطلاعاتی در مورد پدیده های فیزیکی مانند انتقال فاز، جذب و جذب می دهد. و همچنین پدیده های شیمیایی از جمله شیمی درمانی، تجزیه حرارتی و واکنش های جامد گاز (به عنوان مثال، اکسیداسیون یا کاهش)
آنالیز ترموگرامتری (TGA) بر روی یک دستگاه که به عنوان یک آنالیز ترموگرافی اندازه گیری شده است انجام می شود. یک آنالیز ترموگراویمتری به طور پیوسته وزن را اندازه می گیرد در حالی که دمای نمونه در طول زمان تغییر می کند. توده، دما و زمان در تجزیه و تحلیل گرماسنجی اندازه گیری های پایه در نظر گرفته می شود. دستگاه آنالیز حرارتی دارای یک ترازوی دقیق با یک کفه نگهدارنده نمونه در داخل کوره ای با قابلیت برنامه ریزی کنترل دما است. به طور کلی
دما در سرعت ثابت (یا برای برخی از کاربردها دما برای کاهش وزن ثابت تحت کنترل است) افزایش می یابد تا یک واکنش گرمایی ایجاد شود. واکنش
حرارتی ممکن است تحت شرایط مختلفی از جمله هوا، خلاء، گاز بی اثر، گازهای
اکسید کننده / کاهش دهنده، گازهای خوردگی و همچنین فشارهای مختلف از جمله: خلاء بالا، فشار بالا، فشار ثابت یا فشار کنترل شده انجام شود.
داده های توزین حرارتی که از یک واکنش حرارتی جمع آوری شده است به صورت یک نمودار اغلب خطی که محور Y درصد جرم در مقابل دما یا زمان در محور x وارد می شود، این منحنی TGA نامیده می شود. تجزیه و تحلیل الگوهای TGA می تواند برای مشخص کردن مواد استفاده شود. این
یک تکنیک بسیار مفید برای مطالعه مواد پلیمری است، از جمله الاستومرها، کامپوزیت ها، فیلم های پلاستیکی، الیاف، پوشش ها،
رنگ ها و سوخت ها.
از نظر دستگاهوری، دستگاههای TGA دارای اجزای زیر هستند:
الف) یک میکروترازوی حساس که به آن میکروبالانس گفته می شود.قسمت های حساس ترازو باید نسبت به کوره عایق باشد تا گرمای کوره به آن آسیب نرساند.
ب) یک کوره: کوره باید قابلیت برنامه ریزی دمایی بسیار دقیقی داشته باشد. همچنین قابلیت عبور گازهای مختلف در آن وجود داشته باشد.
ج) یک سیستم دمش گاز (Purge- gas system): برای ایجاد یک محیط گازی مانند محیط خنثی این سیستم دمش گاز باید امکان تعویض بین کار را داشته باشد یعنی بتوان ضمن آزمایش گاز را تعویض کرد.
د) یک سیستم رایانه ای برای کنترل اجزا و پردازش داده ها
وزن نمونه موردنیاز در روش توزین حرارتی 20-200 میلی گرم و به صورت پودر ریزدانه می باشد. محیط کوره بصورت ساکن، گاز در جریان و یا ممکن است بدون هوا باشد. دستگاه کوره از نوع الکتریکی است و امکان گرمایش و سرمایش سریع وجود دارد. بعد از اتمام آزمون نباید کوره را سریع سرد کرد زیرا آجرهای نسوز دیواره کوره ممکن است در اثر تغییرات شدید دمایی ترک برداشته و یا شکسته شوند.
کوره ای ظریف با طول 15-20 سانتی متر و قطر داخلی 3-5 سانتی متر مناسب می باشد. قسمت اندازه گیری وزن در دستگاههای امروزی حساسیتی در حدود یک میکروگرم دارند و بنابراین دستگاه باید از ارتعاشات محیطی در امان باشد. سرعت گرمایش در آزمون TGA می تواند 5-10 درجه سانتی گراد بر دقیقه انتخاب شود ولی در برخی از دستگاهها سرعت هایی از 0/1 تا 50 درجه سانتی گراد بر دقیقه امکان پذیر است. هرچه سرعت کمتر باشد بهتر است چون می توانیم روند واکنش ها را دنبال کنیم.
