热分析
热分析现在在水合物研究里面应用的不太多,但是随着仪器的完善正在开始普及。
热分析有好几种,用于水合物的一般只有差热分析,DSC。简单的讲,就是把样品和空白样放在测量池中,在程序变温的同时记录为了维持两个物体温度相等而必须输出或导入的热量。用者个热量差值对温度或时间作曲线就可以得到相关的热力学和动力学数据。
由于水合物一般在常压下不稳定,所以常用的常压DSC对水合物研究不太合适。当然,研究表明常压DSC也能够测量气体水合物在常压下的分解温度,一般而言结构不同这个温度是不一样的。
最早作高压DSC的可能是加拿大国家研究院的P. Handa,他用改装的高压DSC测量了一些气体水合物的热容等物化常数。这些常数对于水合物的开采是很有意义的。不过可惜的是据说他和上面的头搞不好关系,一气之下跑到美国哪个公司里去干了。
在2002年的ICGH4上,几个法国人发表了他们使用高压DSC对几种气体水合物的测量工作。这几个人随后搞了个公司专门作高压DSC来卖。2005年的ICGH5上,高压DSC的工作数量明显增加,而仪器的价格也大幅度下降,一台液氮制冷的高压DSC才一万多美元,结果当场就卖出去不少。
高压DSC能够应用在对气体水合物的一些重要热性能数据的精确测量,也能够用在气体水合物的合成动力学和分解动力学等方面。考虑到仪器的价格已经降到了比DSC大厂如TA等公司的产品还低的事实,国内相关研究组倒是可以考虑开展这方面的工作。