Conheça a análise térmica, seus tipos e as aplicações
Definição?
A análise térmica é definida como “o estudo da relação entre uma propriedade da amostra e sua temperatura, enquanto a amostra é aquecida ou resfriada de maneira controlada”. Esta definição foi aprovada em 2006 pelo International Confederation for Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC). [1]
O que é Análise Térmica?
O ramo da ciência dos materiais conhecido como análise térmica é o estudo da mudança de temperatura nas propriedades dos materiais.
São estudadas várias propriedades diferentes usando esse método, incluindo massa, dimensão, volume, rigidez, amortecimento, transferência de calor e temperatura.
Ao conduzir experimentos com análise térmica, os pesquisadores geralmente controlam a temperatura em um formato padronizado. Isso é realizado mantendo, aumentando ou diminuindo a temperatura a uma taxa constante ou trabalhando com uma variedade de temperaturas diferentes predeterminadas.
Ajustes podem ser feitos para diferentes técnicas de pesquisa usando temperaturas oscilantes.
O ambiente também é uma chave importante na condução adequada da análise térmica.
A atmosfera ao redor e permeando o elemento pesquisado pode ter efeitos drásticos nos resultados técnicos.
Alguns dos ambientes mais comuns para estudar termodinâmica incluem ar geral ou um gás inerte, como nitrogênio ou hélio.
Isso permite o menor impacto sobre os resultados da transferência de calor e outros elementos do estudo.
A análise térmica de polímeros é uma das maiores áreas de pesquisa dentro do campo. Isso vem na forma de matérias-primas, bem como embalagens diárias e produtos domésticos.
As matérias-primas podem ser estudadas com a adição de vários elementos, como corantes e estabilizadores, para determinar qual pode ser o melhor uso para os materiais.
Embalagens e produtos são testados para identificar a resistência ao meio ambiente e possíveis eventos que ocorrem diariamente.
No campo dos metais, várias técnicas de produção são estudadas para determinar a melhor maneira de usar e criar materiais como ferro fundido, ligas de alumínio, ligas de cobre e aços. Para realizar esta pesquisa, uma amostra de metal líquido deve ser obtida. Em seguida, é monitorado através de seu processo de resfriamento em um recipiente que identifica os vários aspectos da análise térmica.
Isso permite um gerenciamento de materiais mais eficiente e pode ajudar a determinar quais processos são os melhores para um metal específico.
As várias técnicas utilizadas pelos pesquisadores são evaporação, pasteurização, congelamento e cozimento.
Estudos devem ser realizados em todo o estoque de alimentos para determinar a melhor maneira de preservar esse alimento do campo para a mesa. Por exemplo, um jantar congelado precisa ser mantido a uma certa temperatura até estar pronto para ser consumido.
Aplicações
As aplicações da análise térmica, em seus diferentes métodos, contribui para o desenvolvimento de processos e produtos em múltiplos setores da indústria. Por este motivo, se faz necessária para o desenvolvimento de embalagens, novos materiais, polímeros, ligas metálicas, alimentos, estando presente nas indústrias farmacêutica, cosmética, alimentícia, petroquímica, plástico, metalúrgica e tantas outras.
Aplicar a análise térmica significa estudar as propriedades térmicas que podem afetar diretamente sobre fatores importantes de segurança e também sobre o prazo de validade, resistência, durabilidade, transporte, estocagem, processos de fabricação e etc.
Métodos e Técnicas
Dentro da análise térmica as técnicas mais conhecidas são: termogravimetria (TGA), Termogravimetria Derivada (DTG); calorimetria exploratória diferencial (DSC); análise dinâmico-mecânica (DMA). Além delas temos outras técnicas: Análise Térmica Diferencial (DTA), Análise Termomecânica (TMA) e Análise de Gás Envolvido (EGA).
Instrumentos para análise térmica
Podem ser combinadas diferentes métodos em um mesmo equipamento, como é o caso do Analisador Termogravimétrico Simultâneo NEXTA STA que realiza a Análise Termogravimétrica (TGA) com Análise Térmica Diferencial (DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) em um único equipamento, com a possibilidade de visualização das amostras com uma câmera e em tempo real verificar transições de fase, possui a capacidade de medir o comprimento da amostra e fazer também uma análise colorimétrica.
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