Analisis termogravimetrik Lithium Hydroxide Monohydrate Menggunakan Analis Termal Sinkron
2025-12-29
Dengan meningkatnya permintaan dari industri bahan energi baru, lithium hydroxide hydrate, sebagai intermediate penting dalam kimia garam lithium, banyak digunakan dalam persiapan bahan katode,aditif pelapis, pelumas, industri kaca dan keramik. perilaku dehidrasi dan dekomposisi tidak hanya mempengaruhi kemurnian bahan tetapi juga secara langsung terkait dengan pengaturan suhu sintering, proses penyimpanan,Makalah ini, berdasarkan hasil analisis termal sinkron,menguraikan mekanisme dekomposisi dan rentang suhu utama lithium hydroxide monohydrate dalam atmosfer oksigen, menyediakan dukungan data untuk produksi perusahaan dan aplikasi teknik.
I. Prosedur Percobaan
1Instrumen pengukuran: STA400 Synchronous Thermal Analyzer
2Sampel: Lithium hydroxide monohydrate
3Parameter percobaan:
Lingkungan: Oksigen
Kecepatan pemanasan: 5°C/menit
Kisaran suhu: 25°C sampai 800°C
Catatan: Data di bawah atmosfer oksigen lebih dekat mencerminkan proses sintering dan oksidasi yang sebenarnya.
4. Spektrum Pengukuran
5Analisis Spektrum Pengukuran:
Tahap 1: Penghapusan Air Kristalisasi
Kisaran suhu: 31,8°C sampai 130,3°C
Kehilangan berat badan: ≈ 11,31%
Efek termal: puncak endotermik yang jelas (≈90°C)
LiOH·H2O→LiOH+H2O↑
Implikasinya: Dehidrasi lengkap hanya dapat dicapai pada suhu pengeringan di atas 130 °C; di bawah suhu ini, penyimpanan jangka panjang tidak mudah mengakibatkan kehilangan air.
Tahap 2: Penguraian Termal Lithium Hydroxide
Kisaran suhu: 198,9°C sampai 456,4°C
Kehilangan berat badan: ≈12.53%
Efek termal: puncak endotermik kedua (≈276°C)
Reaksi inti: 2LiOH→Li2O+H2O↑
Implikasi: 200°C sampai 450°C adalah rentang dekomposisi kritis.perubahan proporsi yang disebabkan oleh penguapan air harus dipertimbangkanWaktu tinggal yang berlebihan dalam kisaran ini dapat menyebabkan hilangnya lithium, penyimpangan stokhiometrik, dan kandungan oksigen yang tinggi dalam produk.
Tahap 3: Stabilitas suhu tinggi
Kisaran suhu: 590,7°C sampai 744,4°C
Kehilangan berat badan: ≈0.32%
Penjelasan: Tidak ada reaksi yang signifikan; sistem cenderung stabil.
II. Kesimpulan Eksperimen
Suhu di atas 600°C dapat dianggap rentang yang relatif stabil untuk Li2O, cocok untuk menjaga stabilitas struktur sumber lithium pada tahap suhu tinggi berikutnya.Analisis termal ini memberikan rute lengkap LiOH·H2O→LiOH→Li2O dan titik kontrol suhu utama, berfungsi sebagai referensi penting untuk formulasi bahan dan pengaturan suhu sintering.
Lihat Lebih Lanjut
Analisis termogravimetrik (TGA) untuk menentukan stabilitas termal resin polivinil klorida (PVC)
2025-12-29
Analisis Termogravimetri Resin
Resin polivinil klorida (PVC), sebagai varietas inti dari plastik serbaguna, banyak digunakan di bidang-bidang utama seperti pipa bangunan, isolasi elektronik dan listrik, serta bahan kemasan. Stabilitas termalnya secara langsung menentukan kelayakan pemrosesan produk dan keamanan layanannya. Selama pemrosesan suhu tinggi atau penggunaan jangka panjang, PVC rentan terhadap degradasi rantai dehidroklorinasi, yang menyebabkan perubahan warna, kerapuhan, dan bahkan kegagalan. Oleh karena itu, karakterisasi perilaku degradasi termal secara akurat merupakan persyaratan inti untuk optimasi formulasi dan kontrol kualitas.
Analisis termogravimetri (TGA) dapat memantau perubahan kualitas PVC di bawah kenaikan suhu terprogram secara real time, memberikan parameter kunci seperti suhu dekomposisi awal dan laju degradasi maksimum, memberikan dasar ilmiah untuk penelitian dan pengembangan resin PVC, penyaringan penstabil, dan kontrol kualitas dalam proses produksi.
I. Prosedur Eksperimen
1. Instrumen Pengukuran: Penganalisis Termogravimetri TGA200
2. Prosedur Persiapan Sampel: Eksperimen ini menggunakan resin PVC kelas industri sebagai objek uji, dengan fokus pada optimasi kondisi uji TGA dan analisis perilaku degradasi termal.
2.1 Pra-perlakuan: Resin PVC dikeringkan dalam oven pengering 80°C selama 4 jam untuk menghilangkan gangguan kelembaban.
2.2 Metode Persiapan: Sampel dihancurkan menggunakan mesin penggiling dan diayak untuk memastikan ukuran partikel yang seragam.
2.3 Jumlah Sampel: 10-20 mg sampel ditimbang dan ditempatkan dalam wadah keramik. Jumlah sampel yang terlalu besar akan menyebabkan perpindahan panas yang tidak merata, sementara jumlah yang terlalu kecil akan menghasilkan sinyal yang lemah, yang memengaruhi akurasi data.
3. Pengaturan Parameter Perangkat Lunak: Suhu, laju pemanasan, dan lingkungan atmosfer diatur melalui perangkat lunak pengoperasian peralatan. Suhu potong: 700°C, laju pemanasan: 20°C/menit, atmosfer nitrogen sepanjang waktu.
4. Analisis Spektral:
Dari data pada gambar di atas, kita dapat melihat bahwa degradasi termal resin PVC di bawah atmosfer nitrogen menunjukkan karakteristik dua tahap yang khas:
1. Tahap Deklorinasi (200-350℃): Atom klorin yang tidak stabil pada rantai molekul PVC memulai reaksi berantai, melepaskan gas HCl dan membentuk struktur poliena terkonjugasi. Tahap ini menyumbang sekitar 70% dari total kehilangan massa.
2. Tahap Pemecahan Rantai Utama (300-700℃): Struktur poliena terkonjugasi selanjutnya terurai menjadi senyawa hidrokarbon dengan berat molekul rendah, dengan residu yang akhirnya membentuk residu karbon.
Puncak DTG pada tahap pertama (sekitar 300℃) memverifikasi terjadinya reaksi deklorinasi yang terkonsentrasi; ditambah dengan spektroskopi inframerah, puncak serapan karakteristik HCl dapat dideteksi. Pelebaran puncak pada tahap kedua menunjukkan reaksi degradasi rantai karbon yang lebih kompleks. Lebih lanjut, dari gambar ini, kita juga dapat memperoleh suhu dekomposisi awal sampel PVC, yaitu Toneset, yaitu 246.83℃. Nilai puncak kurva DTG sesuai dengan laju degradasi maksimum Tmax untuk setiap tahap, dengan suhu laju dekomposisi maksimum adalah 303℃.
II. Kesimpulan Eksperimen
Analisis termogravimetri (TGA), sebagai teknologi inti untuk mengevaluasi stabilitas termal resin PVC, dapat secara kuantitatif mengkarakterisasi tahap degradasi, tingkat ketahanan panas, dan mekanisme reaksi dengan menganalisis secara akurat parameter karakteristik kurva TG-DTG. Ini secara efektif membedakan perbedaan stabilitas termal di antara formulasi PVC. Bahkan resin dengan penampilan serupa dapat diidentifikasi oleh penganalisis termogravimetri melalui parameter seperti suhu dekomposisi awal dan suhu laju dekomposisi maksimum, memberikan dukungan penting untuk konsistensi produksi dan kontrol keandalan. Lebih lanjut, dengan menggabungkan TGA dengan spektroskopi inframerah atau spektrometri massa, mekanisme kimia degradasi PVC dapat lebih lanjut diungkapkan, memberikan dasar mikroskopis untuk desain molekul penstabil.
Lihat Lebih Lanjut
Mengungkap Rahasia Alat Alarm Radiasi yang Tetap
2025-12-29
Di era kemajuan teknologi yang cepat saat ini, berbagai instrumen dan peralatan terus muncul, membawa kenyamanan dan keselamatan yang lebih besar untuk kehidupan dan pekerjaan kita.Perangkat penggera radiasi tetap, sebagai alat pemantauan yang penting, telah secara bertahap menjadi perhatian publik.
Radiasi, "kekuatan" tak terlihat ini, selalu ada di sekitar kita.serta radiasi yang dihasilkan oleh aktivitas manusia, seperti pemeriksaan sinar-X di bidang kedokteran dan proses tertentu dalam produksi industri.ketika dosis radiasi melebihi batas tertentuOleh karena itu, pemantauan radiasi yang akurat dan tepat waktu sangat penting, dan perangkat alarm radiasi tetap memainkan peran penting dalam hal ini.
Prinsip kerja perangkat alarm radiasi tetap didasarkan pada teknologi deteksi radiasi.dapat menangkap sinyal radiasi di lingkungan sekitarnyaKetika sumber radiasi hadir, detektor mendeteksi perubahan energi partikel radiasi dan mengubahnya menjadi sinyal listrik.dan pengolahan, jika intensitas radiasi melebihi ambang batas yang ditetapkan sebelumnya, alarm akan langsung mengeluarkan alarm suara dan visual, menarik perhatian staf atau personel yang relevan.Mekanisme deteksi dan alarm yang cepat dan akurat ini dapat mengidentifikasi potensi anomali radiasi pada saat pertama, membeli waktu berharga untuk langkah-langkah perlindungan yang tepat.
Dalam aplikasi praktis, lokasi pemasangan peralatan sangat penting.,di pintu masuk departemen radiologi rumah sakit, atau di dekat fasilitas radiasi industri.Reaktor internalnya menghasilkan sejumlah besar bahan radioaktif selama operasi., dan bahkan di bawah langkah-langkah keamanan yang ketat, masih ada kemungkinan kecil kebocoran radiasi.selalu bertugasSetelah radiasi yang berlebihan terdeteksi, dapat dengan cepat memberi tahu staf untuk mengambil tindakan, mencegah eskalasi lebih lanjut dari kecelakaan dan memastikan keselamatan lingkungan sekitar dan personel.
Ini juga merupakan peralatan penting untuk departemen radiologi rumah sakit.meskipun dosis radiasi dari peralatan pemeriksaan berada dalam batas aman, pemantauan radiasi lingkungan secara real time masih diperlukan. Sistem alarm memastikan bahwa radiasi tidak bocor secara tidak sengaja keluar dari ruang pemeriksaan selama proses pemeriksaan,melindungi pasien lain dan staf medis dari paparan radiasi yang tidak perluHal ini juga memberikan dukungan data yang kuat untuk manajemen keamanan radiasi rumah sakit, membantu rumah sakit mengembangkan sistem perlindungan radiasi yang lebih ilmiah dan masuk akal.
Di sektor industri, banyak perusahaan yang terlibat dalam produksi, pengolahan, atau penggunaan bahan radioaktif juga dilengkapi dengan itu.di beberapa bengkel pabrik yang menggunakan sumber radioaktif untuk pengujian yang tidak merusak, sistem alarm dapat memantau tingkat radiasi lingkungan kerja secara real time, mencegah pekerja terkena penyakit pekerjaan karena paparan radiasi yang berlebihan.Selanjutnya, untuk area penyimpanan bahan radioaktif, sistem alarm menyediakan pemantauan 24 jam tanpa gangguan; fluktuasi radiasi yang tidak normal tidak akan luput dari perhatiannya,mencegah secara efektif kecelakaan keamanan seperti hilangnya atau pencurian bahan radioaktif.
Untuk sepenuhnya mewujudkan fungsinya, pemeliharaan dan kalibrasi secara teratur diperlukan.kinerja deteksi sistem alarm dapat menurun secara bertahapOleh karena itu, teknisi profesional memeriksa dengan cermat, membersihkan,dan kalibrasi perangkat alarm pada interval yang ditentukan untuk memastikan mereka mempertahankan kondisi kerja yang optimal dan memberikan data yang akurat dan dapat diandalkan untuk pemantauan radiasi.
Perangkat alarm radiasi tetap, sebagai garis pertahanan penting dalam pemantauan radiasi, memainkan peran yang tak tergantikan dalam melindungi kesehatan manusia, keselamatan lingkungan, dan keselamatan produksi industri.Dengan kemajuan teknologi yang terus menerus, diyakini bahwa kinerja dan ruang lingkup aplikasi mereka akan terus meningkat dan berkembang, menciptakan lingkungan radiasi yang lebih aman bagi kita,memastikan bahwa radiasi tidak lagi "pembunuh tak terlihat" yang mengintai di sekitar kita, tetapi cukup ketat dikendalikan dalam batas yang aman.
Lihat Lebih Lanjut
Analisis Teknologi Inti Pembaca TLD
2025-12-29
Pengukuran dosis radiasi yang akurat sangat penting dalam bidang-bidang seperti perlindungan radiasi nuklir, radioterapi medis, pemantauan lingkungan, dan penelitian ilmiah. Dosimeter termoluminesen, sebagai perangkat pengukuran dosis radiasi klasik, memainkan peran yang tak tergantikan dalam bidang-bidang ini karena sensitivitasnya yang tinggi, rentang pengukuran yang luas, dan stabilitas yang baik. Artikel ini akan membahas teknologi inti perangkat tersebut, termasuk prinsip deteksinya, dan mengeksplorasi skema optimasi untuk meningkatkan akurasi pembacaan.
1. Analisis Prinsip Deteksi
Dosimeter termoluminesen memanfaatkan sifat bahwa bahan-bahan tertentu, setelah terpapar radiasi pengion, dapat menyerap dan menyimpan energi, dan melepaskan foton ketika dipanaskan kembali. Proses ini dapat dibagi menjadi tiga tahap:
1.1 Tahap Penyinaran: Ketika bahan termoluminesen terpapar radiasi pengion, seperti sinar-X, sinar gamma, atau neutron, partikel radiasi berinteraksi dengan bahan tersebut, mengeksitasi elektron di dalam bahan ke tingkat energi yang lebih tinggi, membentuk elektron terikat dalam "perangkap."
1.2 Tahap Penyimpanan: Elektron yang terperangkap ini tetap relatif stabil pada suhu kamar dan tidak segera melepaskan energi, sehingga melestarikan informasi radiasi untuk waktu yang lama.
1.3 Tahap Pembacaan: Dengan memanaskan detektor ke suhu tertentu, elektron yang terperangkap mendapatkan energi yang cukup untuk keluar dari perangkap dan melepaskan energi sebagai foton saat mereka kembali ke keadaan dasarnya—suatu fenomena yang dikenal sebagai termoluminesensi. Intensitas cahaya yang dilepaskan berbanding lurus dengan dosis radiasi yang diterima semula. Cahaya ini diubah menjadi sinyal listrik oleh tabung pengganda foton atau perangkat deteksi cahaya lainnya, yang memungkinkan dosis radiasi dihitung.
2. Skema Optimasi Akurasi Pembacaan
Meskipun dosimeter termoluminesen memiliki banyak keunggulan, akurasi pembacaannya dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk pemilihan bahan detektor, desain program pemanasan, efisiensi pengumpulan sinyal cahaya, dan algoritma pemrosesan data. Berikut adalah beberapa strategi optimasi utama:
2.1 Memilih Bahan Detektor Berkualitas Tinggi: Menggunakan bahan termoluminesen dengan kemurnian tinggi, homogen, dan stabil respons radiasinya dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas dan konsistensi detektor.
2.2 Mengontrol Proses Pemanasan: Mengontrol laju pemanasan dan suhu sangat penting untuk pelepasan sinyal termoluminesen. Sistem pemanasan yang dikendalikan mikroprosesor memungkinkan pengaturan profil suhu, memastikan kondisi pengukuran yang konsisten dan mengurangi sumber kesalahan.
2.3 Peningkatan Efisiensi Pengumpulan Sinyal Optik: Desain optik yang dioptimalkan, seperti penggunaan cermin, sistem pemfokusan lensa, dan pemilihan filter yang sesuai untuk menghilangkan derau latar belakang, meningkatkan efisiensi pengumpulan sinyal optik dan rasio sinyal-ke-derau.
2.4 Pemrosesan Data Cerdas: Memperkenalkan algoritma pemrosesan sinyal, seperti identifikasi puncak, pengurangan latar belakang, dan koreksi nonlinier, secara efektif meningkatkan akurasi dan stabilitas pembacaan. Secara bersamaan, membangun basis data kalibrasi dan secara teratur mengkalibrasi instrumen sangat penting untuk memastikan akurasi pengukuran jangka panjang.
2.5 Pertimbangan Faktor Lingkungan: Mempertimbangkan bahwa faktor lingkungan seperti suhu dan kelembaban dapat memengaruhi kinerja detektor, desain harus menggabungkan sistem kontrol suhu dan kelembaban atau menambahkan faktor koreksi yang sesuai selama analisis data.
Sebagai kesimpulan, dosimeter termoluminesen, melalui prinsip deteksinya yang unik, menunjukkan keunggulan yang unik dalam pengukuran dosis radiasi. Optimasi berkelanjutan dari bahan detektor, kontrol pemanasan, teknologi pemrosesan sinyal optik, dan algoritma pemrosesan data dapat secara signifikan meningkatkan akurasi pembacaan dan memenuhi persyaratan pemantauan keselamatan radiasi yang semakin ketat. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, ia akan memainkan peran yang lebih penting di lebih banyak bidang di masa depan, berkontribusi pada kesehatan manusia dan perlindungan lingkungan.
Lihat Lebih Lanjut
Metode praktis untuk kalibrasi reguler dan pemecahan masalah anomali dari thermoluminescent dosimeter pribadi
2025-12-29
Dalam bidang perlindungan radiasi, dosimeter thermoluminescent pribadi adalah alat utama untuk memantau dosis radiasi yang diterima oleh pekerja,dan keakuratan mereka secara langsung mempengaruhi manajemen kesehatan dan penilaian keselamatan kerjaNamun, karena gangguan lingkungan, penuaan peralatan, dan faktor lain, pembacaan dosimeter thermoluminescent pribadi dapat menyimpang atau menjadi abnormal.Artikel ini akan menguraikan proses kalibrasi reguler dan strategi untuk mengidentifikasi dan menangani data abnormal, menyediakan solusi yang dapat ditindaklanjuti untuk organisasi yang relevan.
1Kalibrasi reguler: Memastikan Keandalan Standar Referensi Pengukuran
Kalibrasi adalah langkah penting dalam menjaga akurasi dosimeter pribadi termoluminesen.Dianjurkan untuk melakukan percobaan perbandingan sumber standar setiap triwulan dengan menggunakan sumber radioaktif cesium-137 atau kobalt-60 yang disertifikasi secara metrologi sebagai standar referensi., yang mencakup rentang energi yang mungkin ditemui dalam pekerjaan sehari-hari. Selama operasi, harus dijaga untuk menempatkan chip dosimeter di pusat sumber untuk memastikan konsistensi geometris;Pada saat yang sama, parameter suhu lingkungan dan kelembaban harus dicatat, karena faktor ini dapat mempengaruhi efisiensi luminesensi kristal.
Prosedur penggilingan standar juga penting.Detektor litium natrium fluoride (LiF) harus dibakar pada suhu konstan 240°C ± 2°C selama 30 menit untuk menghilangkan sinyal residualMenggunakan tungku muffle dengan suhu yang terkontrol dengan presisi dengan kurva kenaikan suhu yang diprogram dapat mencegah overheating dan degradasi sensitivitas.Membuat kurva kalibrasi secara teratur menggunakan komponen yang dipancarkan dengan dosis standar juga merupakan cara yang efektif untuk mengkompensasi perbedaan komponen individu.
2Screening Outlier: Analisis Multidimensional dan Teknologi Pelacakan Sumber
Ketika data outlier muncul, penting untuk terlebih dahulu membedakan antara kesalahan sistematis dan fluktuasi acak.Tes statistik dari kumpulan data dilakukan menggunakan kriteria Grubbs untuk menghilangkan nilai mencurigakan dengan probabilitas di bawah 5%Kemudian, analisis komparatif sampel paralel yang dipakai oleh beberapa personel dalam posisi yang sama dilakukan untuk menentukan apakah itu adalah paparan spesifik individu.
Interferensi elektromagnetik lingkungan adalah faktor yang signifikan.berfokus pada menyelidiki komponen harmonik yang dihasilkan oleh peralatan medis frekuensi tinggiUntuk daerah dengan medan magnet yang kuat, transmisi serat optik disarankan alih-alih koneksi kabel tradisional.
Dengan mengamati lintasan data historis dari satu dosimeter melalui grafik tren,tren meningkat atau menurun secara bertahap dapat menunjukkan bahwa komponen tua mungkin perlu diganti.
3Pemeliharaan pencegahan: Membangun sistem manajemen loop tertutup
Menetapkan rantai pelacakan yang lengkap sangat penting. sertifikat kalibrasi asli harus disimpan mulai dari tahap pengadaan,dan file elektronik harus diperbarui dan kode identifikasi dihasilkan setelah setiap kalibrasi.
Pelatihan personel harus mencakup latihan praktis dan penilaian teoritis.di dada dan kerah) dan menghindari pencampuran berbagai jenis komponenPrinsip kerja dosimeter dan manifestasi kesalahan umum juga harus dijelaskan.
Pengelolaan dosimeter thermoluminescent pribadi membutuhkan pendekatan teknik yang sistematis.dan sistem kontrol kualitas yang ketat, tidak hanya dapat menjamin keandalan data perlindungan radiasi, tetapi juga dapat memberikan dukungan yang kuat untuk manajemen kesehatan kerja.pemantauan jarak jauh real-time dan peringatan dini cerdas dari status dosimeter dapat direalisasikan di masa depan, mempromosikan transformasi perlindungan radiasi menuju proaktifitas dan kecerdasan.
Lihat Lebih Lanjut