열중량분석(TGA)

소개

고분자의 대표적인 열분석기인 열중량분석기(TGA)에 대한 측정원리 및 사용법, 그리고 그에 관련된 레포트로 구성된 자료임

목차

I. Thermogravimetric Analysis(TGA, 열중량분석기)
1. TGA 측정 원리 (Basic theory)
2. TGA응용
3. 기기 주요 구성
4.Balance 구조
5.Furnace 구조
6. TGA sample pan의 종류
7. 참고문헌

II. TGA를 이용한 고분자의 분해거동 분석
1. Introduction
2. Experimental
3. Results and Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

I. Thermogravimetric Analysis(TGA, 열중량분석기)

열중량분석기(TGA)는 시료에 온도프로그램을 가하여 시간이나 온도의 함수로써 시료와 시료의 조성에 따른 질량변화(changes in mass)를 측정하는 기기이다.

1. TGA 측정 원리 (Basic theory)
재료의 질량손실은 증발(vaporization)이나 가스상 산물을 생성하는 화학반응(chemical reaction)에 의해 발생된다. 특히 TGA 실험 시 재료는 가스상 분위기에 민감하여 사용된 purge gas가 불활성(N2, He, Ar)이 아닌 경우 시료는 가스(O2, air)와 반응하여 예를 들면 산화분해(oxidation decomposition)거동과 관련해 산소를 purge하여 분해거동을 연구하는데 이용할 수 있다.
질량변화는 매우 감도있는 전자저울(electronic balance)에 의해 연속적으로 측정된다. 따라서 열중량분석시는 전자저울의 기능이 절대적으로 중요하다 할 수 있으므로 사용 시나 구매 시 기기의 전자저울에 유의해야 할 것이다. 참고로 TGA에 사용된 전자저울은 수평한(horizontal) 타입과 수직(vertical) 타입으로 구분된다. TGA 측정 시 발생될 수 있는 buoayncy 현상이나 drag force에 의한 간섭은 blank curve subtraction으로 보정함으로써 더욱 정확한 데이터를 얻을 수 있다.

2. TGA 응용
일반적으로 TGA는 불활성환경(inert atmosphere)에서 분해온도와 분해반응과정에 대한 정보뿐만 아니라 공기나 산소환경하에서 연소과정(combustion profile)에 대한 연구가 가능하다. Coupling technique으로 알려진 EGA(Evolved Gas Analysis)기술은 고분자의 열에 의한 환경적 연구 시 중요한 분석법이다. 즉, TGA에 Mass Spectrometer(MS)나 Fourier Transform Infrared Spectrometer(FTIR)을 coupling하여

참고자료

· 1) 서영수, “고분자 열분석”, 럭키고분자기술, 11, 111-121(1989).
· 2) 김영범, 송석정, “열분석기기의 원리 및 응용”, 고분자 과학과 기술, 4(5), 387-397(1993).