کالری سنجی روبشی افتراقی DSC (مقاله توضیحی)

دانلود فایل PDF مقاله

دستگاه DSC برای اندازه ­گیری اختلاف جریان گرما بین نمونه و مرجع طراحی شده است. دو نوع دستگاه متداول کالری ­سنجی روبشی افتراقی وجود دارد: کالری ­سنجی روبشی افتراقی مبتنی بر اندازه ­گیری شار حرارتی(Heat flux DSC) و کالری­ سنجی روبشی افتراقی مبتنی بر اندازه­ گیری توان الکتریکی(Power-compensated DSC).

درخواست آنالیز حرارتی dsc

به کالری ­سنجی روبشی افتراقی مبتنی بر اندازه ­گیری شار حرارتی، آنالیز حرارتی افتراقی مقداری نیز می ‌گویند، زیرا اختلاف دما را به­ صورت مستقیم اندازه ­گیری می‌ کند و سپس، چنان­که در شکل۱- الف نشان داده شده است، آنرا به اختلاف جریان حرارت تبدیل می‌ کند. این تبدیل توسط محاسبه عددی در نرم­ افزار رایانه‌ ای انجام می ‌شود که در دستگاه نصب شده است. کالری ­سنجی روبشی افتراقی مبتنی بر اندازه­ گیری توان الکتریکی، به­ طور مستقیم تغییر آنتالپی نمونه را در حین تحول حرارتی اندازه ­گیری می‌ کند

طراحی آن تفاوت زیادی با طراحی آنالیز حرارتی افتراقی دارد. در کالری ­سنجی روبشی افتراقی مبتنی بر اندازه ­گیری توان الکتریکی، دو اتاقک جداگانه برای نگهداری نمونه و مرجع وجود دارد. هر یک از اتاقک‌ ها دارای عنصر گرمادهی خاص خود است تا دما را تنظیم کند (شکل۱- ب). این دستگاه همواره حالت صفر حرارتی (0=TΔ) را حفظ می ‌کند. زمانی­ که نمونه تحت تحول حرارتی قرار می ­گیرد، توان عنصر حرارتی (ماده ­ای که سبب تولید حرارت در دستگاه می­ شود) باید تغییر کند تا بتواند دمای نمونه را در حد دمای مرجع حفظ نماید. تحول حرارتی گرماگیر موجب افزایش توان جهت گرمادهی نمونه می‌ شود. تحول گرمازا موجب کاهش توان عنصر حرارتی جهت سرد کردن نمونه می ‌شود. مقدار تغییر توان باید برابر انرژی جریان گرما باشد تا آزاد کردن گرما یا گرفتن گرما توسط نمونه را جبران کند.

اصول عملکرد کالری سنجی روبشی افتراقی

شکل۱- طرح دستگاه کالری­سنجی روبشی افتراقی: (الف) DSC مبتنی بر اندازه­گیری شار حرارتی؛ و (ب)  DSC مبتنی بر اندازه­گیری توان الکتریکی.  A، کوره؛ B، گرم­کن­های مجزا؛ و C، نگهدارنده­های نمونه و مرجع.

شکل۲ منحنی کالری­سنجی روبشی افتراقی را نشان داده است، که در آن جریان گرما بر حسب دما رسم شده است. جریان گرما یک واحد انرژی در واحد زمان در واحد جرم دارد، که معمولاً به صورت واحدهای 1-W g نشان داده می ‌شود.

منحنی­ های کالری­سنجی روبشی افتراقی برای نمونه پلیمری. Tg، دمای انتقال شیشه

شکل۲- منحنی­ های کالری­سنجی روبشی افتراقی برای نمونه پلیمری. Tg، دمای انتقال شیشه.

با وجودی که آنالیز حرارتی افتراقی و کالری ­سنجی روبشی افتراقی از نظر اندازه­ گیری‌ های تحول حرارتی و ابزار آلات مشابه هستند، از جنبه ‌های زیر با هم فرق دارند. آنالیز حرارتی افتراقی روشی کیفی است زیرا تفاوت ‌های دمای اندازه­گیری شده، هیچ نوع داده‌ ای برای انرژی به­ دست نمی ‌دهند. برعکس، کالری­ سنجی روبشی افتراقی روشی مقداری است زیرا جریان حرارتی اندازه­ گیری شده موجب تغییرات آنتالپی در نمونه در حین تحول حرارتی می ‌شود.

آنالیز حرارتی افتراقی می ‌تواند به دمای بالاتر از 1500 درجه سانتیگراد برسد، در حالی­که کالری ­سنجی روبشی افتراقی به بیشینه دمای 750 درجه سانتیگراد محدود است. این مزیت آنالیز حرارتی افتراقی برای بررسی مواد با دمای ذوب بالا، نظیر سرامیک ‌ها و بعضی از فلزها، اهمیت دارد.  به طور معمول، جریان گرما در نمونه به صورت مشخصه رو به بالای منحنی کالری ­سنجی روبشی افتراقی نشان داده می ‌شود. این مشخصه با منحنی آنالیز حرارتی افتراقی، که در آن تحول گرماگیر به صورت مشخصه رو به پایین نشان داده می­ شود، فرق دارد. منحنی‌ های کالری­سنجی روبشی افتراقی، معمولاً با گرمادهی یا سرمادهی به نمونه با نرخ ثابت، در محدوده حرارتی مشخص، شبیه منحنی‌ های آنالیز حرارتی افتراقی، ثبت می ‌شوند.

برای انجام آنالیز DSC  می توانید از خدمات آنالیز استفاده کنید و یا به بخش مشاوره رایگان مراجعه کنید.

 

آنالیز DSC

6 آنالیز حرارتی معروف (انواع و روش ها)

آنالیز حرارتی TGA-DTA

 

به محتوای این صفحه امتیاز دهید


مقاله های تمادکالا

کربن فعال ، زغال فعال یا کربن اکتیو، یکی از مواد کربنی است تخلخل زیادی دارد. این ماده سطح فعال بسیار بالایی دارد که باعث خواص ویژه آن میشود. در مقاله پیش‌رو به معرفی کربن فعال، روش های تولید کربن فعال، کاربردهای کربن فعال و دیگر توضیحات مربوط به آن میپردازیم. همچنین فروشگاه تمادکالا این […]

MSDS چیست؟

16 تیر 1398

اکثر مواد شیمیایی ای که در صنعت یا ازمایشگاه مورد استفاده قرار می گیرند، خطرات مختلفی دارند. MSDS یا برگه اطلاعات ایمنی مواد(Materials Safety Data Sheet)، برگه هایی است که بیان کننده موارد ایمنی مرتبط با مواد شیمیایی است. در مقاله پیش رو به معرفی MSDS، بخش ها و اطلاعات درون آن خواهیم پرداخت. MSDS […]

شناساگر­ ماده­ ای است که با تغییر شرایط محلول دچار تغییر قابل مشاهده­ ی مشخصی می ­شود. این تغییر می ­تواند تغییر رنگ، تشکیل رسوب، تشکیل حباب، تغییر دما یا کیفیت قابل اندازه گیری دیگری باشد. یکی از روش­ های شناسایی واکنش ­های شیمیایی و واکنش­ های فیزیکی، استفاده از شناساگر­ها است. نوع دیگری از […]

مواد شیمیایی خطرناک به موادی گفته می شود که می تواند موجب آسیب آنی و فوری به افراد، تجهیزات و محیط گردند. کالاهای خطرناک در بسیاری از کشورها بر اساس سیستم ملل متحد(UN) طبقه بندی شده و برچسب گذاری می شوند. این سیستم کمک می کند که خصوصیات و خطرات اینگونه مواد سریعاً قابل تشخیص باشد. […]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برخی از مشتریان تمادکالا