differentiaaliskalorimetriolla

Differentiaaliskalorimetria on mittausmenetelmä, jolla näytteen ja referenssin lämpövirtien erotus mitataan ja tulkitaan lämpötilan tai ajan funktiona. Yleisin toteutus on differentiaaliskannauskalorimetri (DSC). Laitteessa näyte ja referenssi asetetaan samanlaisille alustoille ja lämpötilaa ohjataan ohjelmoidusti; laite seuraa kahden näytteen välistä lämpövirtaa ja säätää lämpötilaa siten, että näytteet pysyvät mahdollisimman lähellä toisiaan.

Mittaus tuottaa signaalin, joka on näytteen ja referenssin lämpövirtien erotus. Tämä erotus muuttuu näytteen lämmöntarpeen tai vapautuvan lämmön mukaan, eli siirrytään endotermisiin ja eksotermisiin tapahtumiin. Kun materiaali käy faasimuutoksen tai kemiallisen reaktion läpi, erotus näkyy piikkien tai käyrän muodossa. DSC-käyrä ilmaisee lämpövirtapitoisuuden (mW) lämpötilan tai ajan funktiona. Tuloksesta voidaan päätellä esimerkiksi sulamispiste, sulamislämpö (ΔH) sekä faasimuutosten lämpötilat, kuten lasituslämpötila Tg ja kiteytyminen.

Sovellukset kattavat monia aloja: polymeerien ja muiden materiaalien tutkimus, lääkeaineiden karakterisointi sekä elintarvikkeiden laadunvalvonta ja kehitys. Edut ovat herkkyys, nopeus ja suoran materiaalikuvan tarjoaminen faasimuutoksista. Rajoitteita ovat vaatimukset tarkalle kalibroinnille, huolelliselle näytemre- ja referenssimateriaalien valinnalle sekä kosteus- ja epäpuhtausmittausten hallinnalle, koska ne voivat vaikuttaa tuloksiin.