A termogravimetria determina a perda de peso de amostras em função de tempo, temperatura e eventualmente da atmosfera ambiente . Parâmetros termogravimétricos típicos são p.ex. umidade, massa seca, componentes voláteis, perda por ignição ou cinza. Dependendo das matrizes de amostra, aplicam-se então diferentes temperaturas e tempos de medição.
Análise termogravimétrica – o princípio funcional
Análises termogravimétricas são aplicadas em numerosas amostras, desde amostras orgânicas como produtos alimentícios, solos, madeira, plásticos e carvão até amostras inorgânicas como cimento e cerâmicas.
Determina-se para tanto o peso da amostra no estado inicial, para depois aquecê-la a temperaturas definidas entre 40°C e 1.000°C. Dependendo da temperatura escolhida, da atmosfera e do tipo de amostra, esta será secada ou oxidada, ou se liberarão componentes voláteis, o que reduzirá a massa da amostra. Quando a massa da amostra estiver constante sob as condições estipuladas, ela é repesada e se documenta a perda de massa.
Decurso da análise termogravimétrica
Dependendo das premissas técnicas, uma análise termogravimétrica pode ser executada de diversas maneiras. Uma possaibilidade é a pesagem manual de cada amostra individual, sua transferência para uma estufa ou mufla e a subsequente repesagem da amostra. Pretendendo-se determinar vários valores em uma mesma amostra (p.ex. umidade e cinzas em farinha), requerem-se vários fornos com diferentes temperaturas (105°C e 550°C), bem como pesagens adicionais. Esse processo de termogravimetria demanda muito tempo e pessoal.
Uma alternativa mais confortável e rápida é a utilização de analisadores termogravimétricos (p.ex. ELTRA TGA Thermostep). Esses analisadores combinam forno e balança a fim de possibilitar a medição automatizada de vários parâmteros termogravimétricos.
O usuário introduz diversas amostras em cadinhos cerâmicos, posicionando-os no carrossel no interior do analisador, onde as amostras serão pesadas na balança integrada e em seguida medidas automaticamente. Dependendo da programação de aplicação, as amostras são secadas até constância de peso ou reduzidas a cinzas. Não há necessidade de pesagem manual ou controle da constância de peso. Teminada a análise termogravimétrica, os dados relevantes podem ser transferidos diretamente para um sistema de gerenciamento de informações de laboratórios (SGIL).
Exemplos de uma medição TGA automática
Os analisadores termogravimétricos permitem também a
execução de um programa de análises complexo. Assim p.ex. seca-se carvão a 105°C (parâmetro: umidade)para depois ser aquecido em atmosfera de nitrogênio a 950°C (Parâmetro: componentes voláteis), resfriado a 750 °C e incinerado a essa temperatura em atmosfera de oxigênio (Parâmetro: cinza). Toda a análise transcorre automaticamente, incluindo a documentação e dos valores medidos.