熱重分析儀（Thermal Gravimetric Analyzer，簡稱TGA）是一種精密的熱分析儀器，廣泛應用于材料科學、化學、制藥、環境科學等領域。它通過測量物質在受控溫度下隨時間變化的質量變化，來研究物質的熱穩定性和化學反應特性。TGA的工作原理基于質量守恒定律，當樣品在加熱過程中發生物理或化學變化時，其質量會發生變化，TGA能夠精確捕捉并記錄這些微小的質量變化，從而提供關于樣品性質的寶貴信息。

在熱重分析中，樣品通常被放置在一個高度靈敏的天平上，然后在程序控制的加熱速率下逐漸升溫。同時，儀器會記錄下樣品質量隨溫度或時間的變化曲線，這就是熱重曲線。通過對熱重曲線的分析，科學家和工程師們能夠獲取關于樣品的多種信息，包括：

1、熱穩定性分析：通過觀察樣品質量隨溫度的變化，可以確定樣品的熱穩定性，即樣品在加熱過程中開始分解的溫度點，這對于評估材料的耐熱性能至關重要。

2、化學反應動力學研究：熱重分析能夠揭示樣品在受熱時發生的化學反應，如氧化、還原、分解、聚合等，通過分析反應速率和活化能，可以深入了解反應機理。

3、水分和揮發物含量測定：樣品在加熱過程中的失重可以用來計算其中水分和揮發物的含量，這對于控制產品質量和性能具有重要意義。

4、純度分析：不同純度的物質在熱重分析中的表現會有差異，通過比較標準樣品和待測樣品的熱重曲線，可以評估樣品的純度。

5、反應產物分析：熱重分析儀通常與質譜儀（MS）或紅外光譜儀（FTIR）聯用，可以實時監測樣品在加熱過程中釋放的氣體成分，從而推斷反應產物。

總之，熱重分析儀作為一種強大的分析工具，為科研工作者提供了深入探索物質性質和反應機理的手段，對于新材料的開發、產品質量控制和環境保護等領域都有著不可或缺的作用。