Quantitative thermal analysis,I Mathematical problems of quantitative differential thermal analysis

A highly simplified method for calculating heat of phase transitions from DTA data is presented. Two DTA curves are needed to calculate the heat of transition and the specific heat of the sample: one is for the original sample and one is for a sample prepared by mixing the original sample with some unreactive diluent the specific heat of which is known. The data of the DTA curves used in the calculations are the peak area, the rate of heating and the deviation of the DTA curve from the base line.

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Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Errechnung der Werte der Phasenübergangswärme aus den DTA Daten wird besprochen. Die Kenntnis der spezifischen Wärme der betreffenden Substanz und zwei Thermogramme sind hierzu nötig, jenes der Originalprobe und jenes einer Mischung der zu prüfenden Substanz mit einem indifferenten Stoff von bekannter spezifischer Wärme. Die notwendigen DTA Daten sind die Spitzenflächen, die Erhitzungsgeschwindigkeit und die Abweichung der DTA Kurve von der Nullinie.

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Résumé On décrit une méthode simple pour caIculer les chaleurs des transitions de phase à l'aide des données d'analyse thermique différentielle. Il est nécessaire de connaître la chaleur spécifique et les thermogrammes de l'échantillon pur et en mélange avec une substance indifférente, de chaleur spécific connue. Pour les calculs, on se sert des données suivantes: surface des pics d'A. T. D., vitesse de chauffage et déviation de la courbe d'A. T. D. par rapport à la ligne de base.

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Quantitative estimation of magnesite by differential thermal analysis

A method for quantitative estimation of magnesite in magnesite-rich rocks by differential thermal analysis, using magnesium hydroxide as internal standard, is presented. The effects of variations due to particle size and impurities are discussed.     

Quantitative estimation of calcite in limestones by differential thermal analysis

A quantitative method is presented for the estimation of calcite in limestones by differential thermal analysis, using calcium hydroxide as an internal standard. The effects of variations due to particle size and impurities such as quartz, iron oxide, organic material, dolomite, magnesite, gypsum and phosphates are discussed.

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Zusammenfassung Es wurde eine quantitative Methode zur Ermittlung von Kalzit im Kalkstein durch Differentialthermoanalyse unter Anwendung von Kalziumhydroxyd als inneren Standard vorgestellt. Der Einfluß von durch unterschiedliche Teilchengröße und Verunreinigungen, wie Quarz, Eisenoxyd, organische Stoffe, Dolomit, Magnesit, Gips und Phosphat hervorgerufenen Veränderungen wurde erörtert.

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Résumé On propose une méthode de dosage par ATD de la calcite dans les roches calcaires en utilisant l'hydroxyde de calcium comme étalon interne. On discute l'influence de la taille des particles et de la nature des impuretés: quartz, oxyde de fer, corps organiques, gypse, dolomite, magnésite et phosphates.

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Non-stoichiometric uranyl fluoride complexes with pyridine

Complexes of the type UO₂F₂·(x) pyridine, where x = 0.71 and 1.65, were prepared by the interaction of liquid pyridine on solid UO₂F₂ under similar conditions with the only reaction variable being temperature. These materials have been characterized by chemical reactivity, thermogravimetric analysis, IR spectral analysis and powder X-ray diffractometry. While the exact structure of these materials remains unknown, the possibility of their existence as intercalation compounds is explored.     

Dielectric differential thermal analysis

The present paper deals with the role of guest molecules in the moleculer sieves systems.     

Dielectrical differential thermal analysis

Sodium faujasites with different Si/Al ratios were studied by means of thermodielectrical method.     

Dielectric differential thermal analysis

Thermodielectric analysis has been used to test some very well-characterized kaolins from Cuban deposits. The samples were analysed by thermal analysis, X-ray diffraction, infrared spectrometry, electron microscopy and chemical analysis.The dielectrical thermograms show that the most evident effect for the hydrated versions is the water peak. The second dielectric effect, at high temperatures, is related to the cationic conductions. A relation involving the K content of the sample was observed.

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Zusammenfassung Mittels thermodielektrischer Analyse wurden einige gut charakterisierte Kaoline aus kubanischen Lagerstätten untersucht. Die Proben wurden mittels Thermoanalyse (TA), Röntgendiffraktion (XRD), Infrarotspektroskopie (IR), Elektronenmikroskopie (EM) und Elementaranalyse untersucht. Die Dielektrothermogramme zeigen, daß bei den hydratierten Versionen der augenscheinlichste Effekt der Wasserpeak ist. Der zweite dielektrische Effekt bei höheren Temperaturen wird mit der Kationenleitung in Zusammenhang gebracht, wodurch es möglich wird, Informationen über den K-Gehalt der Proben zu erlangen.

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Dielectric differential thermal analysis

Dithionates (CaS₂O₆·4H₂O, SrS₂O₆·4H₂O, BaS₂O₆·2H₂O, MnS₂O₆·4H₂O, MgS₂O₆·6H₂O, CoS₂O₆·6H₂O, NiS₂O₆·6H₂O, ZnS₂O₆·6H₂O and CuS₂O₆·4H₂O) were subjected to thermodielectric analysis. The thermoanalytical curves show low temperature effects from 60 to 350°. These are related with the dehydration and decomposition of the dithionates, which could be fully correlated with the knowledge of the thermal behavior of these compouds obtained with other thermal methods.     

Quantitative determination by differential thermal analysis of the heat liberated in the thermoluminescence of natural calcite

The paper presents results of the experimental determination of the quantity of heat liberated during the thermoluminesence (TL) of natural calcite.As the method for experimental investigation, quantitative differential thermal analysis was used, in which the reference was natural calcite which had previously been thermally treated at 623 K for 60 min to eliminate the TL effect.It was established that during the TL of natural calcite 7.11 J/g is liberated, which is in accordance with results obtained by estimating possible values of the concentration of charge carriers at trapping centers and the energy liberated by elementary recombination process.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse der experimentellen Bestimmung der während des TL-Prozesses von natürlichem Calcit freigesetzten Währmemenge werden vorgestellt.Bei den Versuchen wurde die quantitative Differentialthermoanalyse mit natürlichem Calcit als Referenzsubstanz eingesetzt, welcher vorher bei 623 K 60 Minuten zur Eliminierung des TL-Effekts thermisch behandelt worden war.Es wurde festgestellt, dass während des TL-Prozesses von natürlichem Calcit 7.11 J/g freigesetzt wurden. Dies stimmt mit den durch Schätzung der möglichen Konzentrationswerte der Änderungsträger in den Einschlusszentren und der durch elementare Rekombinationsprozesse freigesetzten Energie erhaltenen Ergebnissen überein.

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Periodic thermal instability during the differential thermal analysis of pyrite

The cause of oscillations in high resolution DTA curves was investigated using simultaneous TG supported by microscopic and XRD examination of quenched samples. The latter techniques showed the instability resulted from the sequential ignition of individual or small groups of particles. This behaviour was different to that observed in our earlier isothermal tests where the oscillations were caused by periodic cracking of the oxide film.

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Zusammenfassung Die Ursache von Oscillationen in hochaufgelösten DTA-Kurven wurde durch TG und gleichzeitige Ausführung von mikroskopischen und XRD-Untersuchungen von abgeschreckten Proben erforscht. Die zuletzt genannten Techniken lassen eine Instabilität erkennen, die auf eine regelmässig aufeinanderfolgende Verbrennung von individuellen oder kleinen Gruppen von Partikeln zurückzuführen ist. Dieses Verhalten unterscheidet sich von dem, das in unseren früheren isothermen Testversuchen beobachtet wurde, bei denen die Oscillationen durch periodisches Zerreissen des Oxidfilms verursacht wurden.

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Comparison between thermal analysis and mass spectroscopic studies of uranyl oxinates

The 5,7-dichloro, 5,7-dibromo, 5,7-diiodo and 5,6-dinitro derivatives of oxine (ligandsL ₁,–L ₄) were used to prepare uranyl chelates (A ₁–A ₄). Thermal analysis (DTA) and mass spectroscopic studies were performed. The stoichiometries of the chelates were determined by elemental analysis, molecular weight determination applying an -spectroscopic liquid scintillation counter and mass spectral measurements. The uranylligand ratios were found to be 11 for A₁, 13 for A₂, 12 (monohydrate) for A₃, and 12 forA ₄. The correlation between the thermal analysis and mass spectra was examined. The activation energy required for each step of thermal degradation of the ligands and chelates was calculated. The natures of most of the molecular ions obtained in the mass spectra were also explained.     

Square modulated differential thermal analysis

KMnF₃ and DKDP crystals have been studied around their phase transitions using a conduction calorimetry technique where a long periodical square thermal pulse (0.05 K in amplitude) is superposed to a heating or cooling ramp as low as 0.06 K h⁻¹. Specific heat data obtained in the dissipation and relaxation semiperiods of the square pulse become different inside the phase transition interval. The electromotive force developed by the heat fluxmeters at the end of the relaxation semiperiod (underlying signal) is compared with the DTA trace obtained in a second run with the same temperature ramp but without the modulated perturbation. The comparison between the DTA trace and specific heat data obtained in the first run allows us to determine the value of the latent heat and to obtain information about the kinetic of the phase transition.     

Quantitative thermal analysis,III

The effect of some experimental factors on quantitative determinations of heat of transformation are discussed. It is shown on the example of solid phase invariant processes that by using the equation derived earlier by the authors, a number of factors, viz. mass, bulk density, thermal conductivity and specific heat of the sample, as well as the position of the junction of the thermocouple, need not be taken into account.

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Zusammenfassung Der Einflu\ verschiedener experimentaler Faktoren auf die quantitative Bestimmung der UmwandlungswÄrme wurde besprochen. Am Beispiel von invarianten VorgÄngen in fester Phase wurde gezeigt, da\ bei Anwendung einer von den Verfassern früher abgeleiteten Gleichung gewisse Faktoren, wie Masse, Schüttgewicht, thermische LeitfÄhigkeit und spezifische WÄrme der Probe, weiterhin Lage der Verkoppelung des Thermoelements nicht zu berücksichtigen sind.

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Résumé On a discuté l'influence de divers facteurs expérimentaux sur la détermination quantitative de la chaleur de transformation. On a montré sur l'exemple des processus invariants en phase solide et en utilisant une équation déduite précédemment par les auteurs, que l'on ne doit pas prendre en consideration des facteurs comme masse, densité apparent, conductivité thermique et la chaleur spécifique de la matière examinée, en outre la position de la sondure du thermocouple.

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Quantitative thermal analysis,II

Some problems on adjustment of the equipment and on data evaluation, in view of the equations derived earlier for the calculation of specific heat and heat of transformation are discussed. It is shown that quantitative determinations are possible also if the adjustment is non-ideal and that both air and an inert material, respectively, may be used as reference material.

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Zusammenfassung Gewisse Probleme des Adjustierens der Ausrüstung und der Auswertung der Daten in Hinsicht auf die früher abgeleiteten Gleichungen zur Errechnung der spezifischen und Umwandlungswärmen wurden besprochen. Man bewies, daß quantitative Bestimmungen auch bei nichtidealem Adjustieren möglich sind bzw. daß Luft und Inertstoff gleichwie als Referenzstoffe dienen können.

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Résumé On discuté divers problèmes relatifs à la mise au point de l'appareillage et à l'évaluation des données, dans l'optique des équations déduites précédemment pour le calcul de la chaleur spécifique et de la chaleur de transformation. On montre qu'il est possible de faire des déterminations quantitatives même si la mise au point n'est pas idéale et que l'on peut utiliser comme substances de référence l'air aussi bien qu'un corps inerte.

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