Analisi termica

L'analisi termica consiste in una serie di tecniche analitiche il cui scopo è quello di studiare la variazione di una data proprietà fisica in funzione della temperatura.^[1]

Più comunemente si tratta di misure riguardanti la diminuzione di massa in seguito al riscaldamento, differenze di temperatura o di calore osservate, oppure misure relative alla deformazione di un materiale sottoposto a sforzo meccanico.

Principali metodiche

Le principali metodiche, con la relativa grandezza misurata in funzione della temperatura, sono indicate nella seguente tabella:

Metodo	Grandezza misurata in funzione della temperatura
Termogravimetria (TG)	Massa
Analisi termica differenziale (DTA)	Temperatura
Calorimetria differenziale a scansione (DSC)	Entalpia
Termodilatometria	Dimensioni
Analisi termomeccanica (TMA)	Proprietà meccaniche
Analisi meccanica dinamica (DMA)	Proprietà meccaniche
Termoptometria o termomicroscopia	Proprietà ottiche
Termomagnetometria (TM)	Proprietà magnetiche
Analisi termica dielettrica (DETA) o analisi dielettrica (DEA)	Permittività elettrica
Termosonimetria (TS) e termoacustimetria	Proprietà acustiche
Analisi dei gas svolti (EGA)	Prodotti gassosi di decomposizione
Analisi del termoparticolato (TPA)	Produzione di particelle
Riduzione a temperatura programmata (TPR)	Riducibilità delle specie ossidate

Applicazioni

L'analisi termica trova svariate applicazioni pratiche in chimica, fisica, scienza dei materiali e nell'industria. Essa si può applicare a materiali inorganici come a quelli organici. In questo modo è possibile, ad esempio, costruire un diagramma di fase, determinare la composizione di composti e miscele, e misurare le variazioni delle entalpie di reazione. L'analisi termica viene impiegata anche nello studio della velocità di reazione, del processo di cristallizzazione e della catalisi.

Un importante campo di impiego riguarda la caratterizzazione dei polimeri, con la possibilità di determinare la temperatura di transizione vetrosa, proprietà strutturali come il grado di cristallinità, l'effetto di additivi e stabilizzanti, oltre a proprietà meccaniche quali il modulo e la duttilità.

Nell'industria farmaceutica l'analisi termica permette di determinare la purezza del principio attivo di un farmaco, mentre nell'industria alimentare può essere applicata per valutare la qualità degli alimenti o un eventuale processo degradativo incipiente.

Note

^ James W. Robinson, Eileen Skelly Frame e George M. Frame II, Undergraduate Instrumental Analysis, 6ª ed., Marcel Dekker, 2005, p. 1003, ISBN 0-8247-5359-3.

Bibliografia

Michael Ewart Brown, Introduction to Thermal Analysis: Techniques and applications, Springer Science & Business Media, 2012, ISBN 9400912196.
Paul Gabbott, Principles and Applications of Thermal Analysis, John Wiley & Sons, 2008, ISBN 0470698128.