林賽斯 STA HP L84 型高壓熱天平 / 熱重分析儀在同步熱分析領域開辟了全新的應用領域。該系統(tǒng)能夠在室溫至 1800 °C 的溫度范圍以及 50 / 150 bar 的壓力范圍,同時檢測樣品重量變化(TG)和熱焓反應(DTA / DSC)。
STA HP L84 高壓同步熱分析儀,還可選擇配備水蒸氣發(fā)生器和復雜的氣體控制系統(tǒng)。通過四極質(zhì)譜儀(QMS)或傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)系統(tǒng),可隨時對逸出的氣體進行分析。
該系統(tǒng)不僅具有極高的分辨率,還具備長期的漂移穩(wěn)定性。這款高壓同步熱分析儀的研發(fā)是為了滿足在極高溫和極高壓條件下的嚴苛要求。
類型 | STA HP L84 | ||
溫度范圍: | 170 °C 至 1200 °C / 1600 °C / 1800 °C | DSC | |
真空: | 10-4 mbar(取決于真空泵) | DSC 傳感器: | E / K / S / B / C |
壓力: | 可達 150 bar(可選) | DSC 分辨率: | 0.3 / 0.4 / 1 μW |
溫度精度: | 0.05 °C | 熱量測定靈敏度: | approx. 4 / 6 / 17.6 / 22.5 μW |
TG | DTA | ||
分辨率: | 0.1 μg | DTA 分辨率: | 0.03 nV |
樣品質(zhì)量: | 天平可自動讀取質(zhì)量 | 靈敏度: | 1.5 μV/mW |
測量范圍: | 25 / 2500 mg 、35000 mg | DTA 測量范圍: | 250 / 2500 μV |
如圖展示了鈦對氫的吸附等溫線。 將鈦樣品在惰性氣氛中加熱至 700 °C 。達到目標溫度后,移除原有氣氛并替換為不同壓力水平的氫氣。根據(jù)所使用的壓力范圍,質(zhì)量增加表明在約 0.5 bar 時氫氣吸附達到飽和狀態(tài)。
高溫熱重 - 差示掃描量熱(TG-DSC)測量的一個典型應用是對所謂的煤氣化或加氫氣化的研究。在這個過程中,碳在水蒸氣氣氛中被加熱,常被應用于一些催化過程,例如從廢氣中去除一氧化碳(CO),特別是從木炭或生物質(zhì)等資源中提取有價值的有機化合物。
整個過程可以描述如下:木炭或生物質(zhì)中的碳成分在較高溫度下(C + H?O = CO + H? )與水蒸氣發(fā)生反應,形成一氧化碳和氫氣的混合物。這個過程可以在有或沒有額外氧氣的情況下進行。如果使用含氧氣的氛圍,還會根據(jù)(C + O? = CO?,隨后 C + CO? = 2CO )生成一氧化碳。第三個方程式表明,無論是否使用氧氣,一氧化碳都會與水反應生成更多的氫氣(CO + H?O = CO? + H? ),最終,會得到一氧化碳和氫氣的混合物。
這兩種氣體參與化學平衡,因此有時了解系統(tǒng)中的壓力大小也很有意義,因為壓力決定了化學平衡偏向方程式的哪一邊。畢竟,煤氣化的目的是利用生成的一氧化碳和氫氣這兩種氣體來生產(chǎn)甲醇和甲烷(CO + 2H? = CH?OH;CH?OH + H? = CH? )。這意味著可以利用這個過程,從任何類型的碳轉(zhuǎn)化為幾乎所有有機化合物(藥物、聚合物、油類、蠟類、脂肪酸、有機酸等)的基本組成部分。