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差示掃描量熱儀與熱差分析儀本質上有何不同?

更新時間:2020-07-24      點擊次數:1696
差示掃描量熱儀(Differential Scanning Calorimetry,簡稱DSC)使樣品處于一定的溫度程序(升溫/降溫/恒溫)控制下,觀察樣品端和參比端的熱流功率差隨溫度或時間的變化過程,以此獲取樣品在溫度程序過程中的吸熱、放熱、比熱變化等相關熱效應信息,計算熱效應的吸放熱量(熱焓)與特征溫度(起始點,峰值,終止點和峰面積)等參數的儀器。廣泛應用于塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑、醫(yī)藥、食品、生物有機體、無機材料、金屬材料與復合材料等各類領域,可以研究材料的熔融與結晶過程、玻璃化轉變、相轉變、液晶轉變、固化、氧化穩(wěn)定性、反應溫度與反應熱焓,測定物質的比熱、純度,研究混合物各組分的相容性,計算結晶度、反應動力學參數等。

DSC的工作原理:

當物質的物理性質發(fā)生變化(例如結晶、熔融或晶型轉變等),或者起化學變化時,往往伴隨著熱力學性質如熱焓、比熱、導熱系數的變化。DSC就是通過測定其熱力學性質的變化來表征物理或化學變化過程的。它是在程序控制溫度條件下,測量輸入給樣品與參比物的功率差與溫度關系的一種熱分析方法。實驗過程中記錄的信息是保持樣品和參比樣的溫度相同時,兩者的熱量之差,因此DSC得到的曲線橫軸為溫度(時間),縱軸為熱量差。

DTA與DSC的異同:

熱差分析(DTA)可以獲得與DSC相似的信息,但其測量本質并不相同。DTA記錄的是在加熱和冷卻過程中,待測物質因相變引起的熱熔變化導致的與參比物質溫度差別的變化,其縱坐標為溫差。

與DTA相比,DSC不僅可測定相變溫度等溫度特征點,其曲線上的放熱峰和吸收峰面積還可分別對應到相變所釋放/吸收的熱量。而DTA曲線的放熱峰和吸收峰則無確定的物理含義,只有在使用合適的參比物時,其峰面積才有可能被轉換成熱量。此外,因為DSC在實驗過程中,參比物質和待測物質始終保持溫度相等,所以兩者之間沒有熱傳遞,在定量計算時精度比較高。基于上述原因,目前DTA幾乎*被DSC所取代。

 

 


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