在熱分析(DSC、TGA、STA等)測試中,根據(jù)不同的目的和要求,需要坩堝樣品完全密封、與載氣自由接觸或與揮發(fā)性產(chǎn)物處于平衡狀態(tài)。三種不同情況分述如下。
1. 坩堝中樣品完全不接觸載氣:需采用密封的、耐壓的坩堝。冷焊密封很好的鋁坩堝最大耐壓可達0.2 MPa(可用丙酮等溶劑擦拭鋁坩堝的焊接接觸面以清除可能存在的污染物,以保證坩堝在壓片機中冷焊時完全密封)。壓力坩堝可完全密封并可耐很高壓力。
2. 坩堝中樣品自由接觸載氣:可采用敞口坩堝或在蓋上打大孔的坩堝。為了防止樣品逸出或濺出坩堝,實際測試中常在鋁坩堝蓋上打大孔。例如,DSC測試時,通常在鋁坩堝冷焊密封后,在坩堝蓋上用針鉆一個或若干個孔(孔徑大約1mm)。TGA測試時,氧化鋁坩堝或鉑金坩堝上不加蓋或加帶孔的蓋(大多數(shù)情況下不加蓋)。
3. 坩堝中樣品與揮發(fā)性產(chǎn)物處于平衡狀態(tài):有時要求樣品產(chǎn)生的揮發(fā)性產(chǎn)物保留在坩堝中形成自己生成的氣氛,例如測定液體樣品的沸點時。如果不發(fā)生大的壓力升高,則樣品與揮發(fā)性產(chǎn)物處于平衡狀態(tài)。通過在坩堝蓋上鉆一小孔(20-100μm)可獲得“擴散障礙”。或在冷焊坩堝蓋前在坩堝邊緣撒一層1mg左右的氧化鋁粉末可獲得更有效的擴散障礙,因為可產(chǎn)生氣體擴散的細小通道。在自生成的氣氛中,分解反會移至更高溫度,結(jié)果得到更好的分離。用這個方法可方便地測定液體樣品的沸點,因為樣品的過早蒸發(fā)得到了抑制。