02633552753

با ما در تماس باشید

روش برای شناسایی مواد-DSC چیست؟

02 فروردین 1400 ساعت 13:58
روش برای شناسایی مواد-DSC چیست؟

روشی برای شناسایی مواد + فیلم آموزشی


وقتی به یک ماده گرما می دهیم، در اثر جذب انرژی آرایش منظم در ترکیب جامد و بلوری به آرایش نامنظم تبدیل می شوند. به طور مثال در دمای ذوب انرژی داده شده به نیرو های بین مولکولی در حالت جامد غلبه کرده و به حالت مایع در می آید. با توجه به ماهیت هر ماده نقاط ذوب متفاوت است و از همین نکته برای شناسایی مواد استفاده می شود. برای یک ماده خالص دمای ذوب در طول عمل ذوب ثابت است ولی برای مواد ناخالص و یا موادی که درصد مختلفی از بلورینگی دارند این میزان متفاوت است. از این تکنیک جهت توسعه دستگاه های تست و شناسایی استفاده شده که در اینجا دستگاه DSC  بررسی شده است

 

DSC  یا کالریمتری پیمایش تفاضلی دستگاهی است که گرمای مبادله شده طی فرآیند فیزیکی و یا شیمیایی را اندازه گیری می کند. واژه تفاضل به این خاطر است که رفتار نمونه با مرجعی مقایسه می شود که در طول فرآیند هیچ تغییر فیزیکی یا شیمیایی انجام نمی دهد.

در این آزمون مقداری از ماده گرم یا سرد و تغییرات ظرفیت حرارتی آن با گرما ثبت میشود. بررسی تغییرات ظرفیت حرارتی امکان تشخیص انتقالاتی از قبیل ذوب، انتقالات شیشه ای، تغییرات فازی و پخت را میدهد . در کالریمتری روبشی تفاضلی انرژی مورد نیاز برای برقراری اختلاف دمایی صفر بین ماده و نمونه مرجع به صورت تابعی از دما یا زمان اندازه گیری میشود. این آزمون امکان تشخیص اثرات حرارتی گرماگیر و گرمازا، آنتاپی های انتقال و واکنش (مساحت پیکها)، تعیین دماهای انتقال و اندازه گیری ظرفیت گرمایی را فراهم میکند.


اگر در نمونه مورد نظر پدیده گرمازا یا گرماگیر اتفاق بیفتد، جهت یکسان کردن دمای نمونه با شاهد، مقداری انرژی به نمونه داده شده یا گرفته می شود. پس بدین صورت مقدار انرژی واکنش گرمازا یا گرماگیر بر حسب تابعی از دما رسم می شود. در نمودارهای به دست آمده از DSC پیک های گرمازا به سمت بالا و پیک های گرماگیر به سمت پایین کشیده می شوند.ما می توانیم گرمای نهان  ذوب را با اندازه گیری سطح این پیک مقایسه کنیم. و البته، ما معمولا دمای قله  پیک را به عنوان دمای ذوب پلیمر، Tm در نظر میگیریم. از آنجایی که ما باید به پلیمر انرژی اضافه کنیم تا آن را ذوب کنیم، ما با ذوب شدن یک انتقال گرما گیر می دانیم.

می توانید یک تفاوت بزرگ بین انتقال شیشه و دو ترم حرارتی، کریستالیزاسیون و ذوب را ببینید. برای انتقال شیشه، هیچ پیکی وجود ندارد. این به این دلیل است که در طول انتقال شیشه، هیچ گرما پنهانی وجود ندارد و یا توسط پلیمر جذب نمی شود. هر دو ذوب و کریستالیزاسیون شامل گرم کردن یا جذب کردن می شوند. تنها چیزی که ما در دمای انتقال شیشه می بینیم تغییر در ظرفیت حرارتی پلیمر است.
از آنجا که تغییر ظرفیت گرما وجود دارد، اما گرمای پنهان در انتقال شیشه وجود ندارد، ما انتقال شیشه ای را به عنوان انتقال انتقال درجه  دوم می نامیم. هم چنین DSC  همچینین میتواند در کاربرد های زیر مورد استفاده قرار گیرد

بررسی تبلور سرد
دمای انتقال شیشه ای
دمای تخریب
آنتالپی تبدیل
تغییرات آنتالپی
مطالعه تبخیر، تصعید ، دفع
بررسی انتقال جامد- جامد
پایداری، تجزیه حرارتی، پیرولیز و تخریب
واکنش های شیمیایی مانند پلیمریزاسیون
تحقیق درخصوص سینتیک واکنش ها
مطالعه اکسیداسیون و پایداری در برابر اکسیداسیون
مقایسه قسمت های مختلف فرآیند تولید
مقایسه محصولات رقابتی
تاریخچه حرارتی (آنیلینگ)
مطالعه ولکانیزاسیون (محدوده دمایی، سینتیک ولکانش، آنتالپی ولکانش) و درنتیجه بهینه سازی سیستم ولکانش
مطالعه سازگاری آمیزه های پلیمر
مطالعه تاثیر افزودنی ها بر رفتار حرارتی مواد
آنالیز و بهینه سازی فرآیند پخت
شناسایی اجزای سازنده آمیزه
تعیین درصد خلوص
مطالعه سیستم پلیمریزاسیون
مقایسه چند ماده با یکدیگر