Análise térmica

Definição

A análise térmica é a aplicação de um programa de temperatura controlado de precisão que permite quantificar uma mudança nas propriedades de um material com a mudança de temperatura.

A análise térmica é o estudo de processos de transição (de uma forma alotrópica para outra) ou de alterações químicas em uma substância, conforme indicado por evolução abrupta ou absorção de calor que acompanha esses processos.

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.

Outros conceitos também podem ser empregados no método, determinando como a temperatura se relaciona com a luz e o som. O principal objetivo de toda a disciplina é descobrir como a temperatura afeta outras facetas da física.

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.

A análise térmica é essencial para a produção, transporte, armazenamento, segurança e preparação adequados de alimentos em toda a indústria.

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.

Ele também precisa ser cozido por um período específico para garantir que todos os elementos bacterianos se foram.

Análise térmica – Técnica

A análise térmica abrange uma variedade de técnicas usadas para determinar as propriedades físicas ou químicas de uma substância à medida que é aquecida, resfriada ou mantida a temperatura constante.

Essas técnicas datam de 1887, no que é considerado o início da análise térmica atual, quando Henry Le Chatelier realizou suas primeiras medições termométricas em argilas.

Desde então, os cientistas de materiais são fascinados pela análise térmica devido à sua natureza dupla: não apenas fornece informações analíticas sobre as propriedades fundamentais dos materiais, mas também é uma ferramenta de engenharia essencial para o desenvolvimento de produtos industriais.

Análise térmica – Métodos

A análise térmica é definida como um grupo de métodos pelos quais as propriedades físicas ou químicas de uma substância, uma mistura e/ou um reagente são medidas em função da temperatura ou do tempo enquanto a amostra é submetida a um programa de temperatura controlada. O programa pode envolver aquecimento ou resfriamento (dinâmico), ou manter a temperatura constante (isotérmica), ou qualquer sequência destes.

Os métodos térmicos são técnicas de múltiplos componentes e incluem termogravimetria, análise térmica diferencial e calorimetria diferencial de varredura.

Esses métodos são amplamente utilizados em aplicações de controle de qualidade e pesquisa de produtos industriais, como polímeros, produtos farmacêuticos, metais e ligas.

Fonte: Editores Portal São Francisco