Termogravimetría (TG) y Análisis Técnico Diferencial (DTA)

Termogravimetría (TG) y Análisis Técnico Diferencial (DTA)

         Estas son dos técnicas de caracterización de materiales mediante análisis térmicos, sin embargo, suelen agruparse bajo un solo nombre (TG/DTA); inclusive, existen máquinas que ejecutan ambas técnicas simultáneamente.

Termogravimetría (TG)

     Consiste en un análisis térmico que indica cómo varía la masa de un material en relación con cambios de temperatura.  El análisis TG brinda información relevante sobre el material analizado, por ejemplo: su composición, estabilidad térmica, contenido de humedad, entre otros aspectos; con base en los cuales se pueden realizar estudios de la vida media del material analizado, estudios de adsorción y desorción, etc.

     Para la realización de este análisis se utiliza una termobalanza, que consiste en una balanza y un módulo calefactor u horno.  La balanza se encarga de medir la masa de la muestra mientras se le aplica calor proveniente del módulo calefactor, esto permite medir cualquier variación de masa con respecto a la temperatura.

     Esta técnica se puede aplicar en diversos materiales, tales como: plásticos, maderas, carbón, petróleo, metales y demás.

Análisis térmico diferencial (DTA)

     Este análisis consiste en registrar la diferencia de temperatura entre dos materiales –uno térmicamente inerte, mientras que el otro es una muestra del material que nos interesa analizar–, sometidos a ciclos térmicos idénticos, como por ejemplo los producidos por fusión, ebullición, sublimación, vaporización, reacciones químicas, entre otros;  las diferencias de temperatura se grafican luego contra tiempo o contra temperatura, esto es conocido como gráfica DTA o termograma..  Esta técnica permite conocer propiedades como: temperaturas y entalpías de fusión, ebullición y cristalización de ciertas sustancias; cristalinidad de sustancias semicristalinas; distribución del peso molecular de polímeros; descomposición y estabilidad térmica de algunos materiales; etc.

El instrumento utilizado para la realización del DTA consiste en: un soporte de muestra, un horno, un programador de temperatura y un sistema de grabación.  El conjunto de soporte de la muestra se compone de un termopar para la muestra y otro para la referencia, rodeado de un bloque para asegurar una distribución uniforme del calor.  La muestra está contenida en un pequeño crisol diseñado con una muesca en la base para garantizar un ajuste cómodo sobre el reborde del termopar.  El crisol puede estar hecho de materiales como el Pyrex, sílice, níquel o platino, dependiendo de la temperatura y la naturaleza de los ensayos relacionados.

        El DTA puede aplicarse a distintos materiales, por ejemplo: polímeros, copolímeros, cerámicos, metales, muestras viscosas, líquidos, minerales, entre otros.

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