nouvelles de l'entreprise Qu'est-ce que DSC et DTA ?

Que sont la DSC et l'ATD ?

La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et l'analyse thermique différentielle (ATD) sont toutes deux des techniques d'analyse thermique qui consistent à comparer le flux de chaleur entre un échantillon et un matériau de référence. Bien qu'elles partagent de nombreuses similitudes, telles que la fourniture d'informations sur les transitions vitreuses, les points de fusion, la pureté des échantillons et la cristallisation, il existe des distinctions clés entre elles.

Explorons les différences dans les méthodes de test, les instruments et les mesures, et comprenons quand choisir une technique plutôt qu'une autre.

Caractéristiques de la DSC : Calorimétrie différentielle à balayage

1. Lorsque la température du four augmente, l'échantillon et le matériau de référence sont chauffés à un rythme légèrement inférieur à celui du four lui-même.

2. Lorsque l'échantillon commence à fondre, sa température cesse d'augmenter (car de l'énergie est utilisée pour le processus de fusion), tandis que la température du matériau de référence continue d'augmenter.

3. Une fois la fusion terminée, la température de l'échantillon recommence à augmenter, suivant la température du four.

4. La différence entre la température de l'échantillon et la température du matériau de référence génère les signaux DSC.

Caractéristiques de l'ATD : Analyse thermique différentielle

1. L'analyse thermique différentielle (ATD) est une méthode de chimie analytique utilisée pour identifier et analyser quantitativement la composition chimique des matériaux en examinant comment un échantillon réagit à la chaleur.
2. Le principe de l'ATD est que les substances subissent des réactions et des transitions de phase lorsqu'elles sont chauffées, ce qui entraîne l'absorption ou le dégagement de chaleur.
3. En ATD, la température de l'échantillon est mesurée par rapport à celle d'un matériau inerte adjacent. Une thermocouple est placée à la fois dans l'échantillon et dans le matériau inerte, et toutes les différences de température générées pendant le chauffage sont enregistrées sous forme d'une série de pics sur un graphique en mouvement.
4. La chaleur impliquée et les températures auxquelles ces changements se produisent sont uniques à des éléments ou composés spécifiques. Par conséquent, l'identification d'une substance est faite en comparant sa courbe ATD avec celles de substances connues.
5. De plus, la quantité d'une substance dans un échantillon mixte est liée à la surface sous les pics, et cela peut être déterminé en comparant la surface d'un pic spécifique avec celles d'échantillons standard analysés dans les mêmes conditions. L'ATD est couramment utilisée dans l'identification des minéraux et des mélanges de minéraux.

Deux types d'instruments DSC

DSC à flux de chaleur

Dans la DSC à flux de chaleur, l'échantillon et le matériau de référence sont placés sur un seul support avec des capteurs de température intégrés. Les deux sont chauffés ensemble dans le même four. Lorsque l'échantillon subit des changements de phase, une différence de température apparaît entre lui et le matériau de référence. Cette différence est mesurée pour calculer le flux de chaleur, ce qui permet une analyse quantitative du changement de phase. La DSC à flux de chaleur garantit que l'échantillon et la référence sont exposés à des conditions identiques, améliorant la précision de la mesure si les calculs sont effectués correctement.

DSC à compensation de puissance

Dans la DSC à compensation de puissance, deux fours thermiquement isolés séparés sont utilisés pour chauffer l'échantillon et le matériau de référence indépendamment. Une thermomètre à résistance de platine détecte l'événement thermique qui provoque des changements de phase dans l'échantillon. Les deux matériaux sont chauffés au même rythme, et lorsqu'un changement de phase se produit, les fours ajustent la puissance pour maintenir l'équilibre de la température. L'énergie nécessaire pour maintenir les fours en équilibre reflète les changements d'énergie dans l'échantillon. Bien que cette méthode fournisse des résultats plus rapides que la DSC à flux de chaleur, la précision peut ne pas être aussi élevée car aucun calcul post-test n'est requis

Les deux techniques évaluent les caractéristiques thermiques d'un échantillon et d'un matériau de référence. La DSC mesure le flux de chaleur, tandis que l'ATD examine comment la température appliquée influence la température du matériau.