热稳定性 简介

物质热稳定性的比较规律

物质热稳定性的热分析方法

热稳定性 简介

热稳定性 thermal stability

试样在特定加热条件下，加热期间内一定时间间隔的粘度和其它现象的变化。

在建筑学方面指：在周期性热作用下，围护结构或房间抵抗温度波动的能力。

电器的热稳定性是指电器在指定的电路中，在一定时间内能承受短路电流（或规定的等值电流）的热作用而不发生热损坏的能力。

在化学方面，物质的热稳定性与元素周期表有关，在同周期中，氢化物的热稳定性从左到右是越来越稳定，在同主族中的氢化物的热稳定性则是从下到上越来越稳定，也就是非金属性越强的元素，其氢化物的热稳定性越稳定。

物质热稳定性的比较规律

1．单质的热稳定性与键能的相关规律

一般说来，单质的热稳定性与构成单质的化学键牢固程度正相关；而化学键牢固程度又与键能正相关。

2．气态氢化物的热稳定性：元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定。同主族的非金属元素，从上到下，随核电荷数的增加，非金属性渐弱，气态氢化物的稳定性渐弱；同周期的非金属元素，从左到右，随核电荷数的增加，非金属性渐强，气态氢化物的稳定性渐强。

3．氢氧化物的热稳定性：金属性越强，碱的热稳定性越强（碱性越强，热稳定性越强）。

4．含氧酸的热稳定性：绝大多数含氧酸的热稳定性差，受热脱水生成对应的酸酐。一般地

①常温下酸酐是稳定的气态氧化物，则对应的含氧酸往往极不稳定，常温下可发生分解；

②常温下酸酐是稳定的固态氧化物，则对应的含氧酸较稳定，在加热条件下才能分解。

③某些含氧酸易受热分解并发生氧化还原反应，得不到对应的酸酐。

5．含氧酸盐的热稳定性：

①酸不稳定，其对应的盐也不稳定；酸较稳定，其对应的盐也较稳定，例如硝酸盐比较稳定

②同一种酸的盐，热稳定性 正盐>酸式盐>酸。

③同一酸根的盐的热稳定性顺序是碱金属盐>过渡金属盐>铵盐。

④同一成酸元素，其高价含氧酸比低价含氧酸稳定，其相应含氧酸盐的稳定性顺序也是如此。

物质热稳定性的热分析方法

1仪器

1．1 仪器

差热分析仪(DTA)或差示扫描量热计(DSC)：程序升温速率在2～30℃/min范围内，控温精度为土2℃，温差或功率差的大小在记录仪上能达到40%～95%的满刻度偏离。

1．2 样品容器

坩埚；铝坩埚、铜坩埚、铂坩埚、石墨坩埚等，应不与试样和参比物起反应。

1．3 气源

空气、氮气等，纯度应达到工业用气体纯度。

1．4 冷却装置

冷却装置的冷却温度应能达到-50℃。

1．5 参比物

在试验温度范围内不发生焓变。典型的参比物有煅烧的氧化铝、玻璃珠、硅油或空容器等。在干燥器中储存。

2 试样

2．1 取样

对于液体或浆状试样，混匀后取样即可；对于固体试样，粉碎后用圆锥四分法取样。

2．2 试样量

试样量由被测试样的数量、需要稀释的程度、Y轴量程、焓变大小以及升温速率等因素来决定，一般为1～5mg，最大用量不超过50mg。如果试样有突然释放大量潜能的可能性，应适当减少试样量。

3 试验步骤

3．1 仪器温度校准按附录A进行，校准温度精度应在土2℃范围内。

3．2 将试祥和参比物分别放入各自的样品容器中，并使之与样品容器有良好的热接触(对于液体试样，最好加入试样重量20%的惰性材料，如氧化铝等)。将装有试样和参比物的样品容器一起放入仪器的加热装置内，并使之与热传感元件紧密接触。

3．3 接通气源，并将气体流量控制在10～50mL/min的范围内(如果在静止状态下进行测量，则不需要通气)。

3．4 根据所用试样的性质来确定试验温度范围。

3．5 按4．1条的要求调整y轴量程。

3．6 启动升温控制器，控制升温速率在10～30℃/min的范围内，记录温差ΔT(或功率差dH/dt与温度T的关系曲线，即DTA曲线(或DSC曲线)(如图1a、1b)。

3．7 如果以10～30℃/min的升温速率进行测量而不能将峰分辨开时(如图2a、2b)，可以采用低于10℃/min的升温速率。