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Lexikon der Chemie: Differenzthermoanalyse

Differenzthermoanalyse, DTA, thermoanalytische Methode, bei der die von einer Probe während eines geregelten Aufheizvorgangs aufgenommene oder abgegebene Wärmemenge bestimmt wird. Mit Hilfe von Thermoelementen wird die Temperaturdifferenz zwischen der Probe und einer Referenzsubstanz (z. B. Al2O3, SiC), die sich im selben Ofen befindet, gemessen und gegen die Temperatur der Referenzsubstanz aufgetragen. Die Abb. zeigt das Differenzthermogramm, das beim Erhitzen von Calciumoxalatmonohydrat erhalten wird. Die Maxima entsprechen exothermen, die Minima endothermen Prozessen, die chemischer oder physikalischer Natur sein können. Mögliche physikalische Prozesse, die zu Peaks im Differenzthermogramm führen können, sind z. B. Adsorption, Desorption, Phasenumwandlungen. Die Temperaturen, bei denen die Peaks auftreten, sind für die betreffenden Vorgänge qualitativ charakteristisch. Die Flächen unter den Peaks sind ein Maß für die umgesetzte Wärmemenge und damit nach entsprechender Eichung für die Menge des Stoffes bzw. seinen Anteil in einem Gemisch.



Differenzthermoanalyse. Abb.: Differenzthermogramm von CaC2O4 · H2O in Gegenwart von O2.

Mit der D. können neben Phasenumwandlungen auch Rekristallisationsprozesse in glasartigen Stoffen, die Ausheilung von Gitterstörungen, die Desorption von Gasen und chem. Reaktionen in kondensierten Stoffen untersucht werden. Es lassen sich mit der D. auch Polymere untersuchen, da diese auch in Gemischen charakteristische Peaks zeigen.

Die D. kann mit der Thermogravimetrie gekoppelt werden, bei der die Masseänderung einer Probe bestimmt wird, z. B. wenn eine Oxidation der Probe erfolgt.

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