熱分析技術(shù)多領(lǐng)域橫向發(fā)展 行業(yè)市場(chǎng)前景廣闊
【中國(guó)化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】早在古埃及時(shí)代，熱分析技術(shù)就已有雛形，而真正將物理變化與熱聯(lián)系起來，還是在1780年英國(guó)的Higgins在實(shí)驗(yàn)室里加熱石灰過程中，次用天平測(cè)量其重量變化開始。熱分析技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷史，基本原理并無多大改變，但其定義卻一直含糊不清。
直到1977年，熱分析協(xié)會(huì)才將熱分析定義為“熱分析是測(cè)量在程序控制溫度下，物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度依賴關(guān)系的一類技術(shù)。”其常用的分析方法有：差熱分析、熱重量法、導(dǎo)數(shù)熱重量法、差示掃描量熱法、熱機(jī)械分析和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析等。至今熱分析技術(shù)已逐漸形成一門獨(dú)立的學(xué)科，并廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、石油、化工、生化等領(lǐng)域。
其中，因我國(guó)地域廣闊，煤炭?jī)?chǔ)量較為豐富，我國(guó)為鍋爐運(yùn)行人員提供入爐煤的揮發(fā)分?jǐn)?shù)據(jù)，使其能進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，是保證鍋爐穩(wěn)定燃燒的條件。這就要求入爐煤的揮發(fā)分等工業(yè)分析的測(cè)定要快速準(zhǔn)確。
因此，利用熱重分析測(cè)定煤的工業(yè)分析流程，根據(jù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算出固定碳，利用水分、灰分、發(fā)熱量之間的回歸方程推算出高低位發(fā)熱量。熱重分析法應(yīng)用在媒質(zhì)工業(yè)分析中，使整個(gè)測(cè)定過程均處在高溫下完成，省去了降溫恒重的過程，簡(jiǎn)化了操作，節(jié)省了測(cè)定時(shí)間，避免了人為的操作誤差，提高了工作效率。
除此之外，在藥品檢驗(yàn)領(lǐng)域中，差示掃描量熱法與熱重分析法是常用的熱分析方法。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家已把熱分析方法作為控制藥品質(zhì)量的主要方法。因其具有樣品用量少、不需要復(fù)雜技術(shù)就可得到各種信息等優(yōu)點(diǎn)，熱分析在藥品檢驗(yàn)中的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。在藥物的含量測(cè)定上、藥物熔點(diǎn)的測(cè)試、藥物的純度測(cè)試、藥物熱降解及穩(wěn)定性研究等方面，熱分析技術(shù)都扮演著至關(guān)重要的角色。
在食品淀粉類領(lǐng)域中，為了深入了解淀粉類食品的化學(xué)性能，熱分析技術(shù)在其研究、探討的過程中也被廣泛使用。淀粉是葡萄糖的高聚體，水解到二糖階段為麥芽糖，完全水解后得到葡萄糖，利用差示掃描量熱法法進(jìn)行測(cè)量，用以研究淀粉結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，特別是熱力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定，在糊化和老化相變的過程中，伴隨著的能量變化。
另外，在對(duì)高分子材料進(jìn)行改性以增加其熱機(jī)械性能能擴(kuò)大高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域中，用熱機(jī)械分析可檢測(cè)高分子材料的鏈?zhǔn)軣釘嗔训臏囟鹊取Ｒ蛴袡C(jī)質(zhì)在高溫條件下會(huì)分解等，由此可利用不同的熱分析方法來進(jìn)行分析研究。同時(shí)，熱分析作為一種表征化合物的重要手段，可以通過熱分析獲得化合物的對(duì)熱穩(wěn)定性，熱分解機(jī)理，分解過程的熱力學(xué)數(shù)據(jù)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)等。
近年來，隨著分析儀器的不斷發(fā)展，熱分析行業(yè)逐漸衍生出許多新技術(shù)。日前，湖北省科技廳在武漢召開了國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“熱層析分析儀的開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目的初步驗(yàn)收會(huì)議。該項(xiàng)目攻克了生物傳熱模型的建立與解析、數(shù)值計(jì)算及算法研究等關(guān)鍵科學(xué)問題，更為中醫(yī)經(jīng)絡(luò)可視化和經(jīng)絡(luò)理論的物質(zhì)基礎(chǔ)探討與研究方面提供了極其重要的應(yīng)用價(jià)值。
隨著現(xiàn)代電子學(xué)的興起和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，熱分析儀器已逐漸走向成熟，自動(dòng)化、智能化、多功能、高精度以及良好的可操作性是熱分析儀器現(xiàn)階段發(fā)展的方向。就整體行業(yè)發(fā)展情況來看，我國(guó)熱分析技術(shù)正處于蓬勃發(fā)展之中，前景十分可觀。在大批國(guó)產(chǎn)儀器的創(chuàng)新研制下，我國(guó)科學(xué)儀器的研制無論是從數(shù)量還是質(zhì)量來看，都在往好的方向發(fā)展。
作為一種衡量的標(biāo)準(zhǔn)，熱分析儀正不斷優(yōu)化性能，提高自身產(chǎn)品品質(zhì)。相信隨著科研水平的不斷提高，我國(guó)在熱分析儀研發(fā)方面能夠取得更大的突破。未來，只有不斷提升自主創(chuàng)新能力，才能使經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展不斷邁向新的臺(tái)階。
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