التحليل الكمي بتحليل الطيف الكتلة ثيرموجرافيميتري لردود الفعل مع الغازات تطورت

يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال الطاقة والكيمياء وصناعات المعادن حول كيفية تحديد المعلمات الحركية للتفاعل وتكوينات الغاز المتطورة. بالنسبة لي، ميزة هذه التقنية هي أن السائل الكتلي للغازات الفردية التي تطورت من ردود الفعل يمكن تحديدها نوعيا وكميا بدقة. من خلال هذه الطريقة، يمكن أن توفر نظرة ثاقبة في ردود الفعل في الطاقة، والكيمياء، ونظام المعادن، وهلم جرا.

ويمكن أيضا أن تطبق على أنظمة أخرى مثل الغذاء والصيدلة ، أو المواد. لمعايرة الطيف المميز، إعداد الغازات المتطورة لمعايرة، تحوير ضغط الغاز في 0.15 ميغابابسكال. استخدام أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ لربط كل اسطوانة الغاز إلى الطيف الحراري كتلة، أو TG-MS النظام، وتطهير جميع الغازات المتطورة في نظام TG-MS بمعدل تدفق 100 ملليلتر في الدقيقة.

مراقبة الطيف الشامل لكل غاز على حدة، ومراقبة دقيق ومقارنة القمم المميزة للغازات التي سيتم معايرتها وأي شوائب محتملة داخل الغازات. لمعايرة الحساسية النسبية للغازات، قم بتطهير الغاز المرجعي بمعدل تدفق 300 ملليلتر في الدقيقة في نظام TG-MS لمدة 20 دقيقة لتنظيف النظام. بعد ذلك، قم بتطهير كل من الغازات معايرة مع الغاز المرجعي في نظام TG-MS بمعدل تدفق 100 ملليلتر في الدقيقة.

ثم حساب الحساسية النسبية لكل غاز وفقا لمعدل التدفق المعروف وطيف الكتلة كما هو مبين في المعادلة. ولإعداد العينات، جمع 10 غرامات من كربونات الكالسيوم يبلغ قطرها 15 ميكرومتراً في المتوسط، أو 10 غرامات من كتلة بيضاء من الهيدرومغناطيسايت أو 20 غراماً من فحم زهوندونغ. كسر كتلة الهيدرومغناطيسيزيت إلى أقل من ثلاثة ملليمترات القطع وطحن القطع مع آلة أثار مطحنة إلى ما يقرب من 10 ميكرومتر.

ثم جفف جميع العينات لمدة 24 ساعة في فرن 105 درجة مئوية، وكسر وطحن الفحم في مطحنة في اليوم التالي للحصول على نطاق حجم الجسيمات من 180 إلى 355 ميكرومتر. لاختبار التفاعلات الحرارية للعينات، وتطهير نظام TG-MS مع الهيليوم كغاز الناقل لمدة ساعتين لطرد الهواء والرطوبة وتسخين الجهاز إلى حوالي 500 درجة مئوية. عندما يتم تبريد النظام مرة أخرى إلى درجة حرارة الغرفة، واستخدام الطيف الشامل لرصد الغلاف الجوي لمدة 20 دقيقة، ومراقبة بعناية ومقارنة ثاني أكسيد الكربون المميزة والهيليوم قمم الشوائب من الأوكسجين والنيتروجين، والغازات المائية.

تزن 10 ملليغرام من عينة من الفائدة على توازن الالكترونية الدقيقة، وإضافة العينة وزنه إلى بوتقة أكسيد الألومنيوم. وضع بوتقة مع عينة في نظام TG وإغلاق الفرن. ثم قم بتعيين معلمات التشغيل المناسبة للعينة التي يتم اختبارها.

لذلك يجب أن يكون الغاز المرجعي في المعايرة هو نفسه الذي في عملية اختبار العينة ويجب ألا يتفاعل أبدًا مع الغازات المتطورة. نوصي باستخدام الهليوم كغاز الناقل في كل من المعايرة والاختبار. بالنسبة للتحليل النوعي والكمي لبيانات العينة، قم بتحميل بيانات الطيف الكتلي ثلاثي الأبعاد على الكمبيوتر المتصل بنظام TG-MS واستخدام تحليل الطيف المميز المكافئ، ECSA، طريقة لحساب معلمات العينة الفعلية استنادًا إلى الذروة المميزة التي تم تحديدها مسبقًا والحساسية النسبية للعينة.

ويمكن بعد ذلك تحليل التفاعل الحراري وفقا لمعلمات العينة الفعلية. بعد معايرة الذروة المميزة والحساسية النسبية لثاني أكسيد الكربون للغاز الحامل ، الهيليوم ، يمكن حساب معدل التدفق الجماعي الفعلي لثاني أكسيد الكربون الذي تطوره التحلل الحراري لكربونات الكالسيوم باستخدام طريقة ECSA ومقارنتها بفقدان الكتلة الفعلية. وفي هذا التحليل التمثيلي، كان هناك اتفاق جيد بين معدل التدفق الكتلي لثاني أكسيد الكربون وبيانات فقدان الكتلة بواسطة قياس الحرارة الرقمي على كامل عملية القياس.

وبينت مقارنة عملية التحلل الحراري للمججمغنطيات المائية بواسطة ECSA ومعايرة ثاني أكسيد الكربون والمياه أن هذه البيانات كانت أيضاً متفقة مع بيانات قياس الحرارة الرقمية التجريبية. الجمع بين كل من التأين الإلكترونات وأوضاع قياس الضوئي، وكشف هذا الانحلال الحراري ممثل من الفحم Zhundong وجود 16 الغازات المتطايرة المختلفة. وبعد تحديد مفصل للطيف الشامل وحساسية كل غاز محدد للغاز الحامل، تم حساب معدل التدفق الكتلي لكل غاز واستخدامه لمقارنة بيانات أيونات الكتلة لكل غاز استناداً إلى نفس معلمات التشغيل.

أثناء محاولة هذا الإجراء، من المهم أن نتذكر لبناء التركيبة التركيبية والحساسية النسبية للغازات قبل الاختبار. بعد هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طريقة مثل التحليل الحراري التفاضلي المدمج ECSA للإجابة على أسئلة إضافية حول ميزات التفاعلات دون الغازات المتطورة. بعد تطورها، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الطاقة والكيمياء والمعادن، وهلم جرا، لاستكشاف استخدام التفاعلات الغازية وآليات في تحويل الطاقة وتطوير المواد المتقدمة.