El análisis termogravimétrico o análisis termogravimétrico ( TGA ) es un método de análisis térmico en el que la masa de una muestra se mide a lo largo del tiempo a medida que cambia la temperatura . Esta medida proporciona información sobre fenómenos físicos, como transiciones de fase , absorción , adsorción y desorción ; así como fenómenos químicos que incluyen quimisorciones , descomposición térmica y reacciones sólido-gas (p. ej., oxidación o reducción ).[1]
El análisis termogravimétrico (TGA) se lleva a cabo en un instrumento denominado analizador termogravimétrico. Un analizador termogravimétrico mide continuamente la masa mientras la temperatura de una muestra cambia con el tiempo. La masa, la temperatura y el tiempo se consideran medidas básicas en el análisis termogravimétrico, mientras que muchas medidas adicionales pueden derivarse de estas tres medidas básicas.
Un analizador termogravimétrico típico consiste en una balanza de precisión con un plato de muestra ubicado dentro de un horno con una temperatura de control programable. La temperatura generalmente aumenta a una velocidad constante (o para algunas aplicaciones, la temperatura se controla para una pérdida de masa constante) para provocar una reacción térmica. La reacción térmica puede ocurrir bajo una variedad de atmósferas que incluyen: aire ambiente , vacío , gas inerte, gases oxidantes/reductores, gases corrosivos, gases carburantes, vapores de líquidos o "atmósfera autogenerada"; así como una variedad de presiones que incluyen: alto vacío, alta presión, presión constante o presión controlada.
Los datos termogravimétricos recopilados de una reacción térmica se compilan en un gráfico de masa o porcentaje de masa inicial en el eje y frente a la temperatura o el tiempo en el eje x. Este gráfico, que a menudo se suaviza , se denomina curva TGA . La primera derivada de la curva TGA (la curva DTG) se puede trazar para determinar puntos de inflexión útiles para interpretaciones en profundidad, así como análisis térmico diferencial .
Un TGA se puede utilizar para la caracterización de materiales mediante el análisis de patrones de descomposición característicos. Es una técnica especialmente útil para el estudio de materiales poliméricos , incluidos termoplásticos , termoestables , elastómeros , compuestos , películas plásticas , fibras , revestimientos , pinturas y combustibles .
TGA se puede utilizar para evaluar la estabilidad térmica de un material. En un rango de temperatura deseado, si una especie es térmicamente estable, no se observará ningún cambio de masa. La pérdida de masa insignificante corresponde a poca o ninguna pendiente en la traza de TGA. TGA también da la temperatura de uso superior de un material. Más allá de esta temperatura, el material comenzará a degradarse.