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Aula 6 – Caracterização dos materiais Análises Térmicas Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) – Campus Itabira Daniel Andrada Itabira, 03 Maio de 2013 Histórico sobre os procedimentos térmicos •Os métodos térmicos podem ser considerados os mais antigos métodos de análise •A Civilização iniciou-se a partir do instante que o homem consolidou seu dominio sobre o fogo •A obtenção de metais por processos termicos ferramentas. Fe, Cu •XVII Desenvolvimento da química na descobrimentos de novos elementos e de conceitos fundamentais. •Métodos Termo-analíticos se desenvolveram com o avanço de instrumentos de medida da temperatura: 1724 (Fahrenheint – Termômetro a alcool e Hg) 1730 (Celcius – Escala baseada na Tf e Te H2O) 1748 (Expansao dos metais Termopares Altas temperaturas) 1930 (Termopares bimetálicos) XIX Le Chatelier (Pt/Rh 10%) (Resistente T e Quimico) Mito de Prometeu Historico sobre os procedimentos termicos Le Chatelier Em 1887, Le Chatelier foi o primeiro a utilizar as variaçoes de entalpia que podem ocorrer durante o aquecimento de substâncias. Com a finalidade de determinar a composição de argilas, a amostra era aquecida linearmente por um forno a gás e um termopar era mergulhado na argila e ligado a um galvonômetro. A lampada do galvonômetro era acessa a intervalos regulares e o sinal de luz registrado em papel fotográfico. O adensamento das linhas indicava a ocorrencia de um processo endotérmico. Esse método hoje é conhecido como análise termica diferencial. Historico sobre os procedimentos termicos Outro aspecto importante na evolução dos métodos termoanalíticos foi o desenvolvimentos de sistemas que permitissem acompanhar a variação de massa durante seu aquecimento. 1905 Brill (Acoplou uma balança mecanica em um forno) 1915 K. Honda (Primeiro artigo sobre TG) 1917 Chevenard (Pioneiro da analiser termo mecanica) 1963 O advento da balança automática moderna começou com a introdução da eletrobalança por Wiedemamm, Cahn e Schultz. Esta balança tem uma sensibilidade de 0,1 μg e a precisão de 1 parte em 105 de mudança de massa. 1966 Watson, O’Nell et al (Primeiro trabalho utilizando a DSC – Utilidade quantitativa para DTA) Recente Balanças mais precisas, métodos combinados (IR, RX, CG, MS…) Fundamentos sobre os metodos termoanaliticos Metodos Termoanaliticos “Metodos que utilizam as propriedades térmicas da matéria” Análise Térmica “Grupo de tecnicas nas quais uma propriedade fisica de uma substancia e/ou seus produtos de reação é medida como função da temperatura, enquanto a substância é submetida a um programa controlado de temperatura” [ICTAC-IUPAC, 1998] Fundamentos sobre os metodos termoanaliticos Análises Térmicas TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG Celula de Processo Forno Controlador Sensores A entrada do controlador de temperatura é uma sequencia pre-determinada de tempo ou temperatura. Compara-se a saida do sensor de temperatura com valores programados e tenta-se manter igual a tal valor. Tempo TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG Efeito Seebeck TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG TG/DTG Slide Number 1 Slide Number 2 Slide Number 3 Slide Number 4 Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Slide Number 22 Slide Number 23 Slide Number 24 Slide Number 25 Slide Number 26 Slide Number 27 Slide Number 28 Slide Number 29 Slide Number 30 Slide Number 31 Slide Number 32 Slide Number 33 Slide Number 34 Slide Number 35 Slide Number 36 Slide Number 37 Slide Number 38 Slide Number 39 Slide Number 40 Slide Number 41 Slide Number 42 Slide Number 43 Slide Number 44 Slide Number 45 Slide Number 46 Slide Number 47
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