Термография

Термография занимается, как известно, изучением процессов по сопровождающему их тепловому эффекту, по которому можно судить о фазовых превращениях, температурных условиях и интенсивности процессов обезвоживания, диссоциации, плавления, кристаллизации, химического взаимодействия и т. п. Этим методом можно (Определять теплопроводность, теплоемкость и т. д.

Термический эффект может быть выражен в координатах температура — время или разность температур (исследуемого вещества и эталона) — время.

Наиболее употребительным при изучении реакции между твердыми веществами является последний метод [346].

Для этой цели чаще всего применяют автоматический саморегистрирующий пирометр Курнакова с дифференциальной термопарой (рис. 94) [441]. Один горячий спай такой термопары помещают в исследуемый объект, например в реакционную смесь, другой — в вещество-эталон (обычно в окись алюминия или окись магния, прокаленные при t>1000° С), не претерпевающее заметных превращений в выбранном интервале температур.

Различие в температурах нагреваемых с одинаковой скоростью объекта и эталона, которое возникает за счет теплового эффекта превращений объекта, вызывает разницу в электродвижущих силах, возбуждаемых на концах А и Б дифференциальной термопары. В результате зеркальце гальванометра отклоняется и соответственно отклоняется луч, отражаемый зеркальцем на фотографическую бумагу. Так как бумага укреплена на вращающемся барабане, то след луча вычерчивает на ней линию. Таким же путем температуру объекта регистрирует второй гальванометр, включенный в цепь, как показано на рис. 94.

После появления термограммы на ней видны две линии: дифференциальной 1 и простой 2 записи (рис. 95). По излому кривой 1 судят о наличии сопровождаемого тепловым эффектом процесса в исследуемом объекте, кривой 2 — о температуре этого процесса.

Угол наклона кривой 2 зависит от соотношения между скоростями нагревания объекта и вращения барабана с фотобумагой.

Метод дифференциальной записи температуры позволяет фиксировать процессы, сопровождающиеся даже весьма малым тепловым эффектом. Автоматическая запись дает при этом возможность получать результаты исследования в виде наглядных объективных фотодокументов.

В последнее время для записи термограмм с успехом используют электронные самопишущие потенциометры, которые дают возможность наблюдать за протеканием термического процесса непосредственно во время опыта [349].

Точность получаемых результатов зависит, однако, от многих условий опытов. Погрешности, возникающие при колебаниях в химическом и гранулометрическом составе объекта, его свойствах (в особенности температуропроводности), количестве, равномерности смешивания, скорости нагревания и других условий могут быть весьма значительны. В связи с этим выводы о температуре протекания тех или иных процессов по термограммам надлежит делать с большой осторожностью, дополняя термографическое исследование химическим, рентгенографическим и микроскопическим.

 

Содержание