Analisis termal adalah cabang kajian ilmu bahan yang mempelajari sifat bahan selama perubahan temperatur
Beberapa metoda analisis termal telah dikembangkan dibedakan berdasarkan jenis sifat bahan yang dipelajari perubahannya.
Aplikasi analisis termal adalah untuk mempelajari bentuk fisik bahan
- Polymorfis – kemampuan suatu bahan untuk membentuk lebih dari
satu jenis bentuk kristal.
- Pseudopolymorfis (bentuk tersolvasi) – padatan kristalin yang tersolvasi) padatan kristalin yang mengandung molekul pelarut sebagai bagian dari struktur kris**strong text**tal tersebut secara keseluruhan.
- Amorfis – padatan amorf yang tidak memiliki struktur kristal biasa secara tiga dimensi.
Analisa termal dapat didefinisikan sebagai pengukuran sifat-sifat fisik dan kimia material sebagai fungsi dari suhu. Pada prakteknya, istilah analisa termal seringkali digunakan untuk sifat-sifat spesifik tertentu. Misalnya entalpi, kapasitas panas, massa dan koefisien ekspansi termal.
Pengukuran koefisien ekspansi termal dari batangan logam merupakan contoh sederhana dari analisa termal. Contoh lainnya adalah pengukuran perubahan berat dari garam-garam oksi dan hidrat pada saat mengalami dekomposisi akibat pemanasan.
Dengan menggunakan peralatan modern, sejumlah besar material dapat dipelajari dengan metode ini. Penggunaan analisa termal pada ilmu mengenai zat padat telah demikian luas dan bervariasi, mencakup studi reaksi keadaan padat, dekomposisi termal dan transisi fasa dan penentuan diagram fasa. Kebanyakan padatan bersifat ‘aktif secara termal’ dan sifat ini menjadi dasar analisa zat padat menggunakan analisa termal.
Dua jenis teknik analisa termal yang utama adalah analisa termogravimetrik (TGA), yang secara otomatis merekam perubahan berat sampel sebagai fungsi dari suhu maupun waktu, dan analisa diferensial termal (DTA) yang mengukur perbedaan suhu, T, antara sampel dengan material referen yang inert sebagai fungsi dari suhu.
Teknik yang berhubungan dengan DTA adalah diferential scanning calorimetry (DSC). Pada DSC, peralatan didisain untuk memungkinkan pengukuran kuantitatif perubahan entalpi yang timbul dalam sampel sebagai fungsi dari suhu maupun waktu. Analisa termal lainnya adalah dilatometry, dimana perubahan dari dimensi linier suatu sampel sebagai fungsi suhu direkam.
Dilatometry telah lama digunakan untuk mengukur koefisien ekspansi termal; baru-baru ini, teknik ini berganti nama menjadi thermomechanical analysis (TMA), dan telah banyak diaplikasikan pada beragam material dan masalah; misalnya kontrol kualitas polimer.
Dengan peralatan analisa termal yang modern dan otomatik, dimungkinkan untuk karakterisasi material dengan TGA, DTA dan DSC menggunakan alat yang sama; dengan beberapa model yang memungkinkan pengukuran TGA dan DTA secara simultan. Peralatan analisa termal agak rumit dan mahal, karena berbagai peristiwa termal dan sifat-sifat fisik dapat dipelajari secara cepat, sensitif dan akurat. Namun demikian, prinsip dasar operasi peralatan ini sebenarnya cukup sederhana.