Η θερμοβαρυμετρία (TG) είναι μια τεχνική θερμικής ανάλυσης κατά την οποία η μάζα ενός δείγματος μετράται με την πάροδο του χρόνου, σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα, καθώς αλλάζει η θερμοκρασία. Τα δεδομένα από αυτή τη διαδικασία εξετάζονται με θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA), μία από τις πολλές μεθόδους στις οποίες μετράται μια φυσική ιδιότητα ενός δείγματος σε σχέση με τη μεταβολή της θερμοκρασίας. Παρόμοιες τεχνικές περιλαμβάνουν τη μελέτη της θερμικής ροής, του μήκους και της ελαστικότητας. Η θερμοβαρυμετρία χρησιμοποιείται συχνά στη φαρμακοβιομηχανία για την ανάλυση της σταθερότητας των φαρμάκων και τη γεωργία για τη ρύθμιση της διαδικασίας αφυδάτωσης για τις καλλιέργειες.
Η διαδικασία απαιτεί ισορροπία ακριβείας, πηγή θερμότητας και κλειστό θάλαμο αντίδρασης. Καθώς το δείγμα θερμαίνεται, το βάρος και η θερμοκρασία του παρακολουθούνται και καταγράφονται συνεχώς. Ένα θερμοστοιχείο, ή ένας αισθητήρας θερμοκρασίας, τοποθετείται συνήθως σε άμεση επαφή με το δείγμα. Η θερμοβαρυμετρία περιλαμβάνει απόλυτες αλλαγές στη μάζα και είναι ανεξάρτητη από το ρυθμό θέρμανσης του δείγματος. Το περιβάλλον μπορεί να είναι ένα αέριο ή ένα μείγμα αερίων σε οποιαδήποτε απαιτούμενη πίεση ή ένα κενό.
Όταν σχεδιάζονται, τα συγκεντρωμένα δεδομένα σχηματίζουν μια καμπύλη που συσχετίζει τη μάζα ενός δείγματος με τη θερμοκρασία του. Η συσχέτιση μεταξύ θερμοκρασίας και μεταβολής μάζας εξετάζεται συγκρίνοντας σημεία στο γράφημα με τις κλίμακες δύο αξόνων. Μια πιο ενημερωτική απεικόνιση προκύπτει από τα δεδομένα μέσω διαφορικής θερμοβαρυμετρίας, όπου απεικονίζεται ο ρυθμός μεταβολής της μάζας σε σχέση με τη θερμοκρασία. Μεμονωμένα επεισόδια αλλαγής που δεν είναι εμφανή στην απλούστερη χαρτογράφηση μπορούν εύκολα να διακριθούν, οδηγώντας σε μια πιο ολοκληρωμένη και ουσιαστική ανάλυση.
Αλλαγή στη μάζα ενός δείγματος, όπως αντανακλάται από το βάρος του, καθώς οι αλλαγές θερμοκρασίας μπορεί να οφείλονται στη διάσπαση των ενώσεων σε συστατικά στοιχεία, στην αντίδραση του δείγματος με το οξυγόνο ή στην απώλεια της περιεκτικότητάς του σε νερό. Σε ποια θερμοκρασία και υπό ποιες ατμοσφαιρικές συνθήκες συμβαίνουν αυτές οι αλλαγές παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για το υλικό του δείγματος. Η θερμοβαρυμετρία χρησιμοποιείται συχνά για να μελετήσει πώς αυτοί οι παράγοντες θα επηρεάσουν τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής ενός προϊόντος. Η ανάλυση της αντίδρασης ενός δείγματος στη θερμική αλλαγή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην εγκληματολογία για να βοηθήσει στον εντοπισμό άγνωστων υλικών.
Η συμπεριφορά των σχετικών υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες κάτω από μια επιλεγμένη ατμόσφαιρα είναι σημαντικός παράγοντας στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη του προϊόντος. Η θερμοβαρυμετρία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμό των χαρακτηριστικών ενός υλικού για χρήση σε μεταγενέστερη αναγνώριση ή ποιοτικό έλεγχο. Με προσεκτική επιλογή θερμοκρασίας και ατμόσφαιρας, τα υλικά του δείγματος μπορούν να αποσυντεθούν επιλεκτικά σε συστατικά συστατικά. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά στη μελέτη πολυμερών, μεγάλων μορίων που αποτελούνται από επαναλαμβανόμενα μέρη.