ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ DSC และ DTA คืออะไร?

DSC และ DTA คืออะไร

Differential Scanning Calorimetry (DSC) และ Differential Thermal Analysis (DTA) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ความร้อนทั้งคู่ที่เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบการไหลของความร้อนระหว่างตัวอย่างและวัสดุอ้างอิง แม้ว่าจะมีลักษณะคล้ายกันหลายอย่าง เช่น การให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว จุดหลอมเหลว ความบริสุทธิ์ของตัวอย่าง และการตกผลึก แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกัน

มาสำรวจความแตกต่างในวิธีการทดสอบ เครื่องมือ และการวัด และทำความเข้าใจว่าจะเลือกใช้เทคนิคใดเมื่อใด

คุณสมบัติของ DSC: Differential Scanning Calorimetry

1. เมื่ออุณหภูมิของเตาเผาเพิ่มขึ้น ทั้งตัวอย่างและวัสดุอ้างอิงจะถูกให้ความร้อนในอัตราที่ช้ากว่าเตาเผาเล็กน้อย

2. เมื่อตัวอย่างเริ่มหลอมเหลว อุณหภูมิของตัวอย่างจะหยุดเพิ่มขึ้น (เนื่องจากพลังงานถูกใช้สำหรับกระบวนการหลอมเหลว) ในขณะที่อุณหภูมิของวัสดุอ้างอิงยังคงเพิ่มขึ้น

3. เมื่อการหลอมเหลวเสร็จสิ้น อุณหภูมิของตัวอย่างจะเริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ตามอุณหภูมิของเตาเผา

4. ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของตัวอย่างและอุณหภูมิของวัสดุอ้างอิงจะสร้างสัญญาณ DSC

คุณสมบัติของ DTA: Differential Thermal Analysis

1. Differential Thermal Analysis (DTA) เป็นวิธีการทางเคมีวิเคราะห์ที่ใช้ในการระบุและวิเคราะห์เชิงปริมาณองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุโดยการตรวจสอบว่าตัวอย่างตอบสนองต่อความร้อนอย่างไร
2. หลักการเบื้องหลัง DTA คือสารต่างๆ จะเกิดปฏิกิริยาและการเปลี่ยนแปลงเฟสเมื่อถูกให้ความร้อน ซึ่งส่งผลให้เกิดการดูดซับหรือปล่อยความร้อน
3. ใน DTA อุณหภูมิของตัวอย่างจะถูกวัดเมื่อเทียบกับวัสดุเฉื่อยที่อยู่ติดกัน เทอร์โมคัปเปิลถูกวางไว้ทั้งในตัวอย่างและวัสดุเฉื่อย และความแตกต่างของอุณหภูมิใดๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนจะถูกบันทึกเป็นชุดของยอดบนแผนภูมิที่เคลื่อนที่
4. ความร้อนที่เกี่ยวข้องและอุณหภูมิที่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับองค์ประกอบหรือสารประกอบเฉพาะ ดังนั้น การระบุสารจึงทำได้โดยการเปรียบเทียบเส้นโค้ง DTA กับสารที่รู้จัก
5. นอกจากนี้ ปริมาณของสารในตัวอย่างผสมจะสัมพันธ์กับพื้นที่ใต้ยอด และสามารถกำหนดได้โดยการเปรียบเทียบพื้นที่ของยอดเฉพาะกับยอดจากตัวอย่างมาตรฐานที่วิเคราะห์ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน DTA มักใช้ในการระบุแร่ธาตุและส่วนผสมของแร่ธาตุ

เครื่องมือ DSC สองประเภท

Heat Flux DSC

ใน Heat Flux DSC ทั้งตัวอย่างและวัสดุอ้างอิงจะถูกวางบนตัวยึดเดียวพร้อมเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิในตัว ทั้งสองถูกให้ความร้อนร่วมกันในเตาอบเดียวกัน เมื่อตัวอย่างเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส ความแตกต่างของอุณหภูมิจะเกิดขึ้นระหว่างตัวอย่างและวัสดุอ้างอิง ความแตกต่างนี้ถูกวัดเพื่อคำนวณการไหลของความร้อน ทำให้สามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเฟสเชิงปริมาณได้ Heat Flux DSC ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวอย่างและอ้างอิงจะสัมผัสกับสภาวะที่เหมือนกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการวัดหากทำการคำนวณอย่างถูกต้อง

Power-Compensated DSC

ใน Power-Compensated DSC จะใช้เตาเผาที่แยกจากกันสองเตาที่แยกจากกันเพื่อให้ความร้อนแก่ตัวอย่างและวัสดุอ้างอิงอย่างอิสระ Platinum Resistance Thermometer ตรวจจับเหตุการณ์ความร้อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสในตัวอย่าง วัสดุทั้งสองถูกให้ความร้อนในอัตราเดียวกัน และเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส เตาเผาจะปรับกำลังไฟเพื่อรักษาสมดุลของอุณหภูมิ พลังงานที่จำเป็นในการรักษาสมดุลของเตาเผาจะสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงพลังงานในตัวอย่าง แม้ว่าวิธีนี้จะให้ผลลัพธ์ที่เร็วกว่า Heat Flux DSC แต่ความแม่นยำอาจไม่สูงเท่าที่ควร เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการคำนวณหลังการทดสอบ

ทั้งสองเทคนิคประเมินลักษณะความร้อนของตัวอย่างและวัสดุอ้างอิง DSC วัดการไหลของความร้อน ในขณะที่ DTA ตรวจสอบว่าอุณหภูมิที่ใช้มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิของวัสดุอย่างไร