differentialskanningkalorimetri

Differentialskanningkalorimetri, ofta förkortat DSC, är en termoanalytisk teknik som mäter värmeflödet till ett prov jämfört med en referens under kontrollerad temperaturprogram. Instrumentet registrerar skillnaden i värmeflöde för att hålla båda sonderna vid samma temperatur och avslöjar därmed termiska övergångar i materialet, såsom smältning, Kristallisation, glasomvandling och härdning.

I praktiken placeras en liten mängd prov i en utrustad provkopp och jämförs med en tom referenskopp. Provet och referensen upphettas eller kyls enligt en programmerad temperaturprofil, ofta med uppvärmningshastigheter mellan ungefär 0,1 och 10 K/min. Temperaturen övervakas av sensorer, och DSC-enheten tillför eller tar bort värme för att hålla jämvikt mellan pannorna. Den uppmätta signalen är värmeflöde (mW) som funktion av temperatur eller tid och visas som en DSC-kurva.

DSC-kurvor visar endoterma och exotermiska händelser. Områden under uppvärmningens eller nedkylningens toppar ger entalpierna för övergångar (ΔH). Start- och topptemperaturer ger övergångstemperaturer som smältpunkt (Tm), Kristallisationspunkt (Tc) och glasomvandlingstemperatur (Tg). Modulerad DSC (MDSC) separerar återkopplande och icke-återkopplande processer och förbättrar tolkningen. För accurata temperatur- och entalpivärden kalibreras instrumentet med standarder (t.ex. indium).

Användningsområden inkluderar polymer- och plastteknik (Tm, Tg, grad av kristallinitet), läkemedelsforskning (polymorfier och renhet), livsmedelsforskning (fettkristallisation) och materialvetenskap. Begränsningar innefattar små provmängder, baslinjestabilitet, samt känslighet för atmosfär och provkoppens massa. DSC är ett vanligt verktyg inom kvalitetskontroll och forskning.