Thermogravimetry coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR) is a useful technique for the thermal and structural characterization of materials at academic and research levels. This paper describes an experiment for chemistry students to understand the use of TG-FTIR for advanced qualitative and quantitative thermal analysis using a natural compound as a sample. In the classroom, students learned about the fundamental principle of thermal analysis, TG-FTIR instrumentation, and different applications of this coupled technique for materials characterization. In the laboratory, students received a description of each part of the TG-FTIR system, as well as how to tune the system and to develop a method. The primary objective of the experiment was to guide them in the interpretation of results including thermograms, infrared spectra, DSC, and Gram Schmidt (GS) curves. For this, students prepared and analyzed cellulose fibers extracted from pineapple leaves and a mixture of them with sodium hydroxide (NaOH) and monoethanolamine (MEA). Students were initially instructed to study the TG, DSC, and Gram Schmidt curves and to identify the temperatures at which the most significant mass changes occurred. Then, they focused on analyzing the infrared spectra obtained at each temperature range. This practice allowed them to identify the gases emitted during fiber decomposition and the volatile character of the MEA as well as to corroborate the MEA presence in the fiber/MEA mixture. This procedure can be adapted to guide students in the analysis of pure substances and mixtures.

中文翻译：

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向学生介绍热重分析和傅立叶变换红外光谱

热重分析与傅立叶变换红外光谱（TG-FTIR）结合使用是一种在学术和研究水平上对材料进行热和结构表征的有用技术。本文介绍了一个实验，供化学专业的学生了解使用天然化合物作为样品的TG-FTIR在高级定性和定量热分析中的用途。在课堂上，学生学习了热分析，TG-FTIR仪器的基本原理，以及该耦合技术在材料表征中的不同应用。在实验室中，学生获得了TG-FTIR系统各部分的描述，以及如何调整系统和开发方法的描述。实验的主要目的是指导他们解释结果，包括热分析图，红外光谱，DSC和Gram Schmidt（GS）曲线。为此，学生准备并分析了从菠萝叶中提取的纤维素纤维，以及它们与氢氧化钠（NaOH）和一乙醇胺（MEA）的混合物。最初指示学生研究TG，DSC和Gram Schmidt曲线，并确定发生最大质量变化的温度。然后，他们专注于分析在每个温度范围内获得的红外光谱。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。学生们准备并分析了从菠萝叶中提取的纤维素纤维，以及它们与氢氧化钠（NaOH）和一乙醇胺（MEA）的混合物。最初指示学生研究TG，DSC和Gram Schmidt曲线，并确定发生最大质量变化的温度。然后，他们专注于分析在每个温度范围内获得的红外光谱。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。学生们准备并分析了从菠萝叶中提取的纤维素纤维，以及它们与氢氧化钠（NaOH）和一乙醇胺（MEA）的混合物。最初指示学生研究TG，DSC和Gram Schmidt曲线，并确定发生最大质量变化的温度。然后，他们专注于分析在每个温度范围内获得的红外光谱。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。和Gram Schmidt曲线，并确定发生最大质量变化的温度。然后，他们专注于分析在每个温度范围内获得的红外光谱。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。和Gram Schmidt曲线，并确定发生最大质量变化的温度。然后，他们专注于分析在每个温度范围内获得的红外光谱。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。这种做法使他们能够确定纤维分解过程中散发的气体以及MEA的挥发性，并证实纤维/ MEA混合物中MEA的存在。该程序可以调整以指导学生分析纯净物质和混合物。