Дифференциальный термический анализ высокого разрешения в физикохимии гетерогенных конденсированных систем

• Автор: Мощенский, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 351 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Методы термического анализа

1.2. Методы дифференциального термического анализа

1.2.1. "Классический" ДТА

1.2.2. Метод количественного ДТА

1.3. Метод мощностной дифференциальной сканирующей калориметрии

1.4. Аппаратура количественного ДТА и калориметрии теплового 30 потока

1.5. Математические модели систем ДТА
1.6. Анализ информационных характеристик термоаналитических сигналов
1.7. Математические модели аналитических сигналов
1.8. Методы снижения динамических искажений температурных кривых
1.9. Методы разделения термоаналитических пиков
Основные результаты и выводы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ДТА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ
2.1. Преобразование информации в термоаналитической ячейке
2.2. Математическая модель ДТА с учётом внешнего теплообмена
2.3.
Анализ влияния динамических свойств термоанализатора на
точность количественных измерений
2.4. Разработка алгоритма измерений ДТА высокого разрешения
2.4.1. Анализ динамических свойств ДТА высокого разрешения
2.4.2. Анализ устойчивости системы ДТА высокого разрешения
2.4.3. Оценка погрешности количественных измерений ДТА высокого разрешения
2.5. ДТА высокого разрешения с аналоговой моделью термоаналитической ячейки
2.5.1. Электротепловая аналогия в термическом анализе
2.5.2. Определение параметров модели термоаналитической ячейки ДТА
2.5.3. Экспериментальное исследование динамических характеристик термоанализатора
2.5.4. Оценка влияния различий временных параметров модели и ячейки с образцом на динамическую погрешность термоанализатора Основные результаты и выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ДТА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМ
3.1. Методологические аспекты получения кинетических данных для быстропротекающих реакций в энергетических конденсированных системах
3.2. Исследование методом ДТА высокого разрешения процессов термического разложения бризантных взрывчатых веществ
3.2.1. Определение температуры вспышки взрывчатых веществ
3.2.2. Определение теплоты разложения взрывчатых веществ
3.3. Исследование методом высокого разрешения механохимических реакций в энергетических конденсированных системах
3.3.1. Термографические исследования образцов 2,4,6-

тринитротолуола и 1,3,5-тринитробензола
3.3.2. Исследование химической стабильности механоактивированных неорганических азидов
3.4. Исследование методом ДТА высокого разрешения свойств 153 порохов
3.5. Термографические исследования полимерных материалов и модельных топлив на их основе
Основные результаты и выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ДТА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
4.1. Способы регулирования биодоступности лекарственных веществ
4.2. Объекты исследования
4.3. Определение растворимости
4.4. Определение скорости растворения
4.5. Спектрофотометрия
4.6. Измерение теплоты растворения индивидуальных лекарственных веществ и их смесей
4.6.1. Калибровка калориметра смешения и растворения
4.6.2. Измерение теплоты растворения лекарственных веществ
4.7. Система парацетамол - мочевина
4.8. Система парацетамол - пирацетам
4.9. Система анестезин - пирацетам
4.10. Система салициламид - мочевина
4.11. Система салициламид - кофеин
4.12. Система салициламид - трисамин
4.13. Система кофеин — трисамин

Математическую модель термоаналитических ячеек удобно выражать не в виде дифференциального уравнения, а в виде передаточной функции

где АТ(я) и г (б) - изображения по Лапласу соответственно дифференциальной температуры и скорости превращения вещества. Это позволяет представить модель в виде наглядных и легко реализуемых на практике структурных схем, а также применить при анализе физико-химических процессов, происходящих в ячейках, хорошо разработанные методы теории автоматического регулирования.
При построении эмпирических моделей ТАЯ представляется в виде "черного ящика", где входной информацией является тепловой процесс, а откликом - изменение температуры. Результат измерения представляет собой интегральную величину, включающую температурные изменения, определяемые условиями измерения и конструктивными особенностями данной ТАЯ. Если известна "тест" - функция, то решение ищется путем преобразования координат, с использованием законов подобия, например методом гармонического анализа [31]. В этой работе применен метод оптимизации, использующий свертку распределений. Другое приближение использует специальное распределение параметров и решение уравнения Кирхгоффа - Фурье [47].
Экспериментальные исследования различных типов ТАЯ [48-50] показывают, что ячейку можно представить как линейную динамическую систему. Таким образом, задача построения эмпирической модели сводится к задаче идентификации линейной динамической системы с измеряемыми входными и выходными параметрами [51-52]. В настоящее время известны два различных пути описания работы динамической системы [52]. Один из них основан на рассмотрении переходной характеристики, передаточных и весовых функций системы, другой - на описании поведения системы в абстрактном линейном пространстве состояний (фазовом пространстве). В соответствии с этими под-