Pyyhkäisykalorimetria

Pyyhkäisykalorimetria, tunnettu myös nimellä differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC), on lämpöanalyysitekniikka, jota käytetään mittaamaan materiaalin ominaisuuksia sen lämmetessä tai jäähtyessä. DSC mittaa näytteen ja vertailumateriaalin välisen lämpövirran eroa lämpötilan funktiona. Tämä lämpövirta voi johtua erilaisista termisistä tapahtumista, kuten faasimuutoksista (esim. sulaminen, kiteytyminen), lasisiirtymistä, kemiallisista reaktioista tai lämpökapasiteetin muutoksista.

Mittaus suoritetaan asettamalla näyte ja vertailumateriaali samaan uuniin, joka lämmitetään tai jäähdytetään kontrolloidulla nopeudella. Uunin lämpötilaa muutetaan pyyhkäisemällä tasaisesti läpi halutun lämpötila-alueen. Kun näytteessä tapahtuu terminen tapahtuma, se vaatii tai vapauttaa lämpöä, mikä aiheuttaa eron lämpövirrassa näytteen ja vertailumateriaalin välillä. Tämä ero rekisteröidään anturilla ja esitetään tyypillisesti käyränä, jossa lämpövirta on y-akselilla ja lämpötila x-akselilla.

DSC on monipuolinen työkalu, jota käytetään laajalti materiaalitieteessä, kemiassa ja biologiassa. Sen avulla voidaan määrittää materiaalien sulamispisteitä, lasisiirtymälämpötiloja, kiteisyysasteita ja reaktioiden kinetiikkaa. Esimerkiksi polymeerien tutkimuksessa DSC auttaa ymmärtämään niiden käsittelyolosuhteita ja mekaanisia ominaisuuksia. Elintarviketeollisuudessa sitä voidaan käyttää rasvojen sulamiskäyttäytymisen tai elintarvikkeiden koostumuksen analysointiin. Lääketeollisuudessa sitä käytetään lääkeaineiden stabiilisuuden ja faasimuutosten tutkimiseen.