Analisis Termogravimetri (TGA) adalah metode yang mengukur perubahan massa sampel dari waktu ke waktu, biasanya pada suhu tinggi. Teknik ini tidak hanya memberikan informasi tentang fenomena fisik seperti transisi fase, penyerapan dan desorpsi, tetapi juga dapat menganalisis banyak fenomena kimia termasuk pirolisis, penyerapan kimia, dan reaksi gas-padat seperti oksidasi atau reduksi. Dalam penelitian material modern, analisis termogravimetri digunakan semakin luas.
Instrumen yang melakukan analisis termogravimetri disebut penganalisis termogravimetri. Instrumen ini terus mengukur massa sampel saat dipanaskan, menghasilkan data tentang massa, suhu, dan waktu. Saat kita menyesuaikan suhu untuk mendorong reaksi termal, data dikumpulkan sebagai kurva TGA, yang menunjukkan perubahan massa sampel pada suhu yang berbeda.
Analisis termogravimetri digunakan untuk karakterisasi material dalam banyak aplikasi, terutama material polimer. Pola dekomposisi polimer memberikan informasi penting tentang struktur dan sifatnya.
Analisis termogravimetri dapat dibagi menjadi tiga teknik utama:
Dalam teknik ini, perubahan massa sampel dari waktu ke waktu dicatat pada suhu konstan dan cocok untuk mengevaluasi stabilitas material pada suhu tertentu.
Analisis termogravimetri kuasi-statis adalah proses peningkatan suhu secara bertahap, di mana sampel dijaga pada kisaran suhu konstan setelah setiap peningkatan suhu untuk menganalisis stabilitas kualitasnya.
Analisis termogravimetri dinamis adalah untuk menguji sampel dalam lingkungan peningkatan suhu linier yang ditetapkan. Proses ini dapat secara lebih intuitif mencerminkan perubahan dalam sifat termal material.
TGA memungkinkan peneliti untuk menilai stabilitas termal material, yang sangat penting dalam penelitian polimer. Bagi banyak polimer, titik leleh atau suhu dekomposisinya berada di bawah 200°C, tetapi beberapa polimer tahan panas dapat menahan suhu yang melebihi 300°C di udara.
Analisis termogravimetri juga dapat digunakan untuk mempelajari karakteristik pembakaran spontan material. Ketika sampel dipanaskan hingga titik penyalaannya, kurva data dapat dengan jelas menunjukkan residu setelah pembakaran, yang sangat penting untuk penelitian material kedirgantaraan.
Penelitian NASA menunjukkan bahwa analisis termogravimetri terhadap ketahanan oksidasi paduan tembaga merupakan bagian penting untuk memastikan daur ulang material antariksa.
Analisis termogravimetri membantu mengeksplorasi mekanisme reaksi proses pirolisis dan pembakaran, serta mengungkap karakteristik dekomposisi berbagai material dengan menganalisis parameter kinetiknya.
Secara temporal, TGA sering dikombinasikan dengan teknik analisis lain, seperti spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) atau spektroskopi massa, yang memungkinkan analisis material yang lebih mendalam pada suhu hingga 2000°C.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, teknologi analisis termogravimetri telah menjadi semakin matang dan dapat memainkan peran penting dalam berbagai penelitian material. Dari stabilitas termal polimer hingga perilaku oksidasi paduan logam, analisis termogravimetri memberikan peluang untuk memperoleh wawasan mendalam tentang perilaku material. Apakah Anda juga mempertimbangkan untuk memasukkan analisis termogravimetri ke dalam penelitian Anda untuk memperoleh wawasan yang lebih mendalam?