Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 68 стр.

UptoLike

Составители: 

68
температурой фазового перехода второго рода, при которой разрушается
доменная структура ферромагнитных материалов и они становятся пара-
магнитными. Так, для чистого никеля температура точки Кюри составляет
358
о
С , для чистого железа 770
о
С , для сплава 50%Fe-50%Co 980
о
С . Ос-
новным элементом в таком пиролизёре является ферромагнитный стер-
жень, на который наносится раствор полимера или помещается его кусо -
чек. При включении высокочастотного генератора с помощью индукцион-
ных токов происходит быстрый нагрев ферромагнитного элемента с анали-
зируемой пробой до температуры, соответствующей точке Кюри материа-
ла.
Лазерный пиролиз. В этом методе пиролиз образца, который нахо -
дится в трубке при входе в хроматографическую колонку , осуществляется
с помощью фокусированного лазерного пучка (рис.73). Основной недос-
таток заключается в том, что им можно пользоваться только для пиролиза
полимеров , которые поглощают свет лазера. Эту проблему решают путём
добавления к исследуемому полимеру порошкообразного углерода или
никеля. Однако при добавлении углерода картина фрагментационных пи -
ков меняется, поэтому можно сравнивать лишь образцы с одинаковым со -
держанием углеродной сажи.
Пирограммы, наблюдаемые при лазерном пиролизе , проще тех, ко -
торые получаются при использовании традиционных пиролитических ме -
тодик (рис.74). Это связано с особенностями лазерного пиролиза, который
существенно отличается от термического . Так, если в пиролизёрах печно-
го типа разогрев до 1000-1500
о
С происходит за 20-50 с, при флэш -
пиролизе до 1000-1200
о
С за 0,01-0,05 с, то при лазерном пиролизе за 10
-3
-
10
-5
с достигается температура 10
5
-10
6
К . В этих условиях происходят хи -
мические превращения вещества, в результате которых образуются значи-
тельные количества летучих продуктов . Часть этих продуктов образуется
в плазме , часть как результат термического удара в веществе. Фрагмен-
тация исходной молекулы достаточно проста, она позволяет предсказы-
вать образующиеся продукты.
Рис.73 Аппаратура для лазерного пиролиза. 1 ввод газа носителя; 2 фланце-
вое соединение ; 3 полностью отражающая призма; 4 гигантский импульсный
рубиновый лазер; 5 образец на керамической подставке .
                                          68
т е мпе рат урой фазов ого пе ре хода в т орого рода, при кот орой разруш ае т ся
доме нная ст руктура фе рромагнит ных мат е риалов и они ст анов ят ся пара-
магнит ными. Т ак, для ч ист ого никелят е мпе рат ура т оч ки К ю ри сост ав ляе т
358оС , для ч ист ого ж е ле за – 770оС , для сплав а 50%Fe-50%Co – 980оС . О с-
нов ным эле ме нт ом в т аком пиролизё ре яв ляе т ся фе рромагнит ный ст е р-
ж е нь, на кот орый наносит ся раст в ор полиме ра или поме щае т ся е го кусо-
ч е к. При в клю ч е нии в ысокоч аст от ного ге не рат ора с помощью индукц ион-
ныхт оков происходит быст рый нагре в фе рромагнит ного эле ме нт а с анали-
зируе мой пробой до т е мпе рат уры, соот в е т ст в ую ще й т оч ке К ю ри мат е риа-
ла.




Рис.73 Аппарат ура для лазе рного пиролиза. 1 – в в од газа носит е ля; 2 – фланц е -
в ое сое дине ние ; 3 – полност ью от раж аю щая призма; 4 – гигант ский импульсный
рубинов ый лазе р; 5 – образе ц на керамич е ской подст ав ке.

        Л азе рны й пиро л из. В эт ом ме т оде пиролиз образц а, кот орый нахо-
дит сяв т рубке при в ходе в хромат ографич е скую колонку, осуще ст в ляе т ся
с помощью фокусиров анного лазе рного пуч ка (рис.73). О снов ной не дос-
т ат окзаклю ч ае т сяв т ом, ч т о им мож но пользов ат ьсят олько дляпиролиза
полиме ров , кот орые поглощаю т св е т лазе ра. Э т у пробле му ре ш аю т пут ё м
добав ле ния к иссле дуе мому полиме ру порош кообразного угле рода или
никеля. О днако при добав ле нии угле рода карт ина фрагме нт ац ионных пи-
ков ме няе т ся, поэт ому мож но срав нив ат ь лиш ь образц ы с одинаков ым со-
де рж ание м угле родной саж и.
        Пирограммы, наблю дае мые при лазе рном пиролизе , проще т е х, ко-
т орые получ аю т ся при использов ании т радиц ионных пиролит ич е ских ме -
т одик(рис.74). Э т о св язано с особе нност ями лазе рного пиролиза, кот орый
суще ст в е нно от лич ае т ся от т е рмич е ского. Т ак, е сли в пиролизё рах пе ч но-
го т ипа разогре в до 1000-1500оС происходит за 20-50 с, при флэш -
пиролизе до 1000-1200оС за 0,01-0,05 с, т о при лазе рном пиролизе за 10-3-
10-5с дост игае т ся т е мпе рат ура 105-106К . В эт их услов иях происходят хи-
мич е ские пре в раще нияв е ще ст в а, в ре зульт ат е кот орых образую т сязнач и-
т е льные колич е ст в а ле т уч их продуктов . Ч аст ь эт их продуктов образуе т ся
в плазме , ч аст ь какре зульт ат т е рмич е ского удара – в в е ще ст в е . Ф рагме н-
т ац ия исходной моле кулы дост ат оч но прост а, она позв оляе т пре дсказы-
в ат ь образую щие сяпродукты.