แคลอริมิเตอร์สแกนดิฟเฟอเรนเชียลคืออะไร - ความรู้

เครื่องวัดปริมาณความร้อนดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิง (DSC) เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ซับซ้อนซึ่งใช้ในการวัดการไหลของความร้อนเข้าหรือออกจากตัวอย่างตามฟังก์ชันของอุณหภูมิหรือเวลา ในขณะที่อยู่ภายใต้โปรแกรมอุณหภูมิที่ควบคุม เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่สำคัญที่สุดในการวิเคราะห์เชิงความร้อน

หลักการสำคัญ

หลักการพื้นฐานคือการวัดเชิงเปรียบเทียบ DSC ให้ความร้อน (หรือทำให้เย็นลง) ตัวอย่างและข้อมูลอ้างอิงเฉื่อยไปพร้อมๆ กัน (มักเป็นถาดเปล่าหรือวัสดุที่ไม่มีการเปลี่ยนผ่านความร้อนในช่วงอุณหภูมิ) ภายใต้สภาวะที่เหมือนกัน

โดยจะวัดความแตกต่างของการไหลของความร้อน (หรือกำลัง) ที่จำเป็นต่อการรักษาทั้งตัวอย่างและข้อมูลอ้างอิงให้อยู่ที่อุณหภูมิเดียวกัน เมื่อตัวอย่างเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือทางเคมีที่ดูดซับความร้อน (ดูดความร้อน) หรือปล่อยความร้อน (คายความร้อน) เครื่องมือจะต้องจ่ายหรือกำจัดพลังงานส่วนเกินเพื่อรักษาสมดุลของอุณหภูมิ การไหลของความร้อนส่วนต่างนี้จะถูกบันทึกเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิหรือเวลา

ส่วนประกอบสำคัญ

เตา: ให้ความร้อน (หรือทำให้เย็นลง) ตัวอย่างและการอ้างอิงด้วยการควบคุมที่แม่นยำ

ที่จับตัวอย่างและอ้างอิง (ถ้วยใส่ตัวอย่าง/กระทะ): กระทะขนาดเล็ก (มักทำจากอะลูมิเนียม แพลทินัม หรือเซรามิก) ที่ใช้ยึดวัสดุ

เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ: วัดอุณหภูมิของตัวอย่างและข้อมูลอ้างอิง

ระบบตรวจวัดการไหลของความร้อน: เทคโนโลยีหลัก (แตกต่างกันระหว่าง 2 ประเภทหลัก)

การควบคุมบรรยากาศ: ก๊าซชะล้าง (โดยทั่วไปคือไนโตรเจนหรืออาร์กอน) ไหลผ่านระบบเพื่อให้แน่ใจว่ามีสภาพแวดล้อมที่เสถียรและไม่เกิดปฏิกิริยา-

DSC สองประเภทหลัก

ความร้อน-ฟลักซ์ DSC: ตัวอย่างและข้อมูลอ้างอิงอยู่บนจานเดียวที่นำความร้อนได้ เซนเซอร์วัดอุณหภูมิจะวัดความแตกต่างของอุณหภูมิ (ΔT) ระหว่างเซนเซอร์เหล่านั้น ΔT นี้เป็นสัดส่วนกับผลต่างการไหลของความร้อน มีความแข็งแกร่งและมักใช้สำหรับการวิเคราะห์ตามปกติ

กำลัง-DSC แบบชดเชย: ตัวอย่างและการอ้างอิงมีเตาหลอมขนาดเล็ก-ที่เหมือนกันและแยกจากกัน โดยมีเครื่องทำความร้อนและเซ็นเซอร์อุณหภูมิแยกกัน ระบบจะปรับกำลังของฮีตเตอร์แต่ละตัวอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ตัวอย่างและข้อมูลอ้างอิงอยู่ที่อุณหภูมิเดียวกัน สัญญาณที่วัดได้คือความต่างของพลังงานที่จ่าย สามารถบรรลุเวลาตอบสนองที่เร็วขึ้นและมีความละเอียดสูงขึ้น