DSC vs DTA
DSC ja DTA ovat termoanalyyttisiä tekniikoita, joissa tutkimuksia jatketaan lämpötilamuutoksilla. Kun lämpötilaa muutetaan, materiaalit käyvät läpi erilaisia muutoksia, kuten faasimuutoksia. Molemmat tekniikat käyttävät inerttiä viittausta näytteen tulosten vertaamiseen. Niitä kuljetetaan lämpötilasäädellyissä ympäristöissä. Joten materiaalin ja referenssin lämpötilaeroja voidaan käyttää tärkeän tiedon johtamiseen. Nämä menetelmät tarjoavat erityisiä ja tärkeitä yksityiskohtia materiaalin kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista.
DSC
Differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria tunnetaan nimellä DSC. Kalorimetri mittaa lämpöä, joka tulee (endoterminen) näytteeseen tai joka on olemassa (eksoterminen) näytteestä. Differentiaalikalorimetri tekee tämän saman asian viitteellä. DTA on normaalin kalorimetrin ja differentiaalisen kalorimetrian yhdistelmä. Siksi se mittaa lämmön suhteessa toiseen näytteeseen ja lämmittää sillä välin näytettä lineaarisen lämpötilan ylläpitämiseksi. Siksi näytteen lämpötilan nostamiseen tarvittava lämpö ja vertailuarvo mitataan lämpötilan funktiona. Joskus tämä voidaan mitata ajan funktiona. Mittausten aikana normaalisti säädellään lämpötilaa ilmakehässä. Yleensä näyte ja referenssi pidetään samassa lämpötilassa. DSC on tärkeä, koska se tarjoaa laadullista ja määrällistä tietoa materiaalista. Se voi antaa tietoa materiaalissa tapahtuvista fysikaalisista ja kemiallisista muutoksista, sulamis- ja kiehumispisteistä, lämpökapasiteetista, kiteytymisajasta ja -lämpötilasta, sulamislämpöistä, reaktiokinetiikasta, puhtaudesta jne. Tätä voidaan käyttää myös polymeerien tutkimiseen kuumennettaessa. Vaiheenmuutoksen (esim. lasisiirtymän) aikana absorboitunutta tai vapautuvaa lämpöä on vaikea mitata, koska kyseessä on piilevä lämpö. Toinen este tälle on, että lämpötila ei vaihtele tässä vaiheessa. Joten DSC:n avulla voimme voittaa tämän ongelman. Tässä tekniikassa käytetään viittausta. Siksi, kun näytteessä tapahtuu faasimuutoksia, asiaankuuluva määrä lämpöä tulee syöttää myös referenssiin, jotta sen lämpötila pysyy samana kuin näytteen lämpötila. Tarkkailemalla tätä näytteen ja referenssin erilaista lämpövirtaa, differentiaaliset pyyhkäisykalorimetrit pystyvät ilmoittamaan faasisiirtymän aikana vapautuvan tai absorboituneen lämmön määrän.
DTA
Differentiaalinen lämpöanalyysi on samanlainen tekniikka kuin differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria. DTA:ssa käytetään interviittausta. Sekä näytteen että vertailun lämmitys tai jäähdytys suoritetaan samoissa olosuhteissa. Tätä tehtäessä näytteen ja viitteen väliset muutokset tallennetaan. Kuten DSC:ssä, lämpötilaero piirretään lämpötilan tai ajan funktiona. Koska nämä kaksi materiaalia eivät reagoi lämpötilan muutoksiin samalla tavalla, syntyy lämpötilaeroja. DTA:ta voidaan käyttää lämpöominaisuuksiin ja vaiheen muutoksiin, jotka eivät liity entalpian muutokseen.
Mitä eroa on DSC:llä ja DTA:lla?
• DTA on vanhempi tekniikka kuin DSC. Joten DSC on kehittyneempi ja parannettu kuin DTA.
• DTA-laitetta voidaan käyttää erittäin korkeissa lämpötiloissa ja aggressiivisissa ympäristöissä, joissa DSC-laite ei välttämättä toimi.
• DSC:ssä näytteen ominaisuuksien vaikutus piikin pinta-alaan on verrattain pienempi kuin DTA:ssa.
