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Detección de efectos térmicos débiles mediante calorimetría diferencial de barrido

Introducción

La calorimetría diferencial de barrido (DSC) es un método popular para caracterizar efectos térmicos como la fusión, la CristalizaciónCrystallization is the physical process of hardening during the formation and growth of crystals. During this process, heat of crystallization is released.cristalización o la transición vítrea y muchos más.

La señal DSC es proporcional a la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica del material que se mide, y también a la velocidad de calentamiento y a la masa de la muestra. La Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica es una magnitud del material y, por tanto, no puede modificarse. La transición vítrea es un cambio en la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica y normalmente puede detectarse como un efecto small en la curva DSC. Una posibilidad para magnificar este u otros efectos small es aumentar la masa de la muestra. Si la cantidad de material disponible es limitada, el uso de un DSC sensible -una línea de base estable probided- permite detectar los efectos small incluso con sólo una cantidad de muestra small.

Condiciones de medición

A continuación, se determina la transición vítrea del poliestireno con diferentes masas de muestra mediante DSC. En la Tabla 1 se resumen las condiciones de medición.

Cuadro 1: Condiciones de medición

Dispositivo

DSC 300 Caliris® con módulo H

Masa de la muestra10.38 mg1.07 mg131 μg80 μg
Crisol

Concavus® (aluminio, cerrado con tapa perforada)

Gama de temperaturas

25°C a 180°C

Velocidad de calentamiento

10 K/min

Atmósfera

Nitrógeno (20 ml/min)

Resultados de las mediciones

La figura 1 representa la curva resultante del DSC de la muestra de 10,38 mg. La transición vítrea se detecta como un paso EndotérmicoA sample transition or a reaction is endothermic if heat is needed for the conversion.endotérmico a 87,1°C (punto medio). Está relacionado con un cambio en la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica de 0,3 J/(g-K).

1) Curva DSC durante el calentamiento. El cambio de línea en la curva DSC representa la transición vítrea del polímero.

La figura 2 compara la medición anterior (curva azul) con las pruebas realizadas con masas inferiores. Cuanto menor es la masa de la muestra, más pequeña parece la transición vítrea. Sin embargo, da lugar, por supuesto, al mismo cambio de Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica, ya que ésta no depende de la masa.

2) Determinación de la transición vítrea del poliestireno para diferentes masas de muestra

Resumen

El sensible sensor del DSC 300 Caliris® permite detectar los efectos de small incluso en las masas de muestra small. Debido a la mayor masa de la muestra, se puede reconocer mejor el efecto de transición vítrea en la curva DSC más alta. Esto mejora la evaluación y la precisión de la temperatura de transición vítrea.