Glossário
Medições de DSC com modulação de temperatura
Por que usamos o DSC com modulação de temperatura?
O DSC com modulação de temperatura (TM-DSC) é usado para separar vários efeitos térmicos que ocorrem na mesma faixa de temperatura e se sobrepõem na curva DSC.
Como isso funciona?
O aumento da temperatura não é mais linear, mas é uma função senoidal adicionada ao aquecimento subjacente:
A resposta ao sinal senoidal da temperatura é um sinal senoidal de DSC.
O fluxo total de calor DSC0, que corresponde à curva DSC padrão sem modulação, pode ser separado em uma parte reversa e outra não reversa.
- A parte reversa está relacionada apenas às alterações na capacidade térmica da amostra (Temperatura de transição do vidroA transição vítrea é uma das propriedades mais importantes dos materiais amorfos e semicristalinos, por exemplo, vidros inorgânicos, metais amorfos, polímeros, produtos farmacêuticos e ingredientes alimentícios etc., e descreve a região de temperatura em que as propriedades mecânicas dos materiais mudam de duras e quebradiças para mais macias, deformáveis ou emborrachadas.transição vítrea, alterações estruturais).
- A parte sem reversão fornece informações sobre processos dependentes do tempo (RelaxamentoQuando uma tensão constante é aplicada a um composto de borracha, a força necessária para manter essa tensão não é constante, mas diminui com o tempo; esse comportamento é conhecido como relaxamento de tensão. O processo responsável pelo relaxamento da tensão pode ser físico ou químico e, em condições normais, ambos ocorrerão ao mesmo tempo. relaxamento, CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização, Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura, Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição, evaporação).
Exemplo: Determinação precisa da temperatura do ponto médio da transição vítrea
A figura a seguir mostra a medição de DSC em uma amostra de poliestireno. Uma Temperatura de transição do vidroA transição vítrea é uma das propriedades mais importantes dos materiais amorfos e semicristalinos, por exemplo, vidros inorgânicos, metais amorfos, polímeros, produtos farmacêuticos e ingredientes alimentícios etc., e descreve a região de temperatura em que as propriedades mecânicas dos materiais mudam de duras e quebradiças para mais macias, deformáveis ou emborrachadas.transição vítrea é detectada. Sua temperatura de ponto médio não pode ser avaliada com precisão porque é sobreposta por um pico EndotérmicoUma transição de amostra ou uma reação é endotérmica se for necessário calor para a conversão.endotérmico devido à liberação de tensões mecânicas.
A medição com modulação de temperatura permite a separação dos dois efeitos: A Temperatura de transição do vidroA transição vítrea é uma das propriedades mais importantes dos materiais amorfos e semicristalinos, por exemplo, vidros inorgânicos, metais amorfos, polímeros, produtos farmacêuticos e ingredientes alimentícios etc., e descreve a região de temperatura em que as propriedades mecânicas dos materiais mudam de duras e quebradiças para mais macias, deformáveis ou emborrachadas.transição vítrea é detectada no fluxo de calor reverso; o pico de RelaxamentoQuando uma tensão constante é aplicada a um composto de borracha, a força necessária para manter essa tensão não é constante, mas diminui com o tempo; esse comportamento é conhecido como relaxamento de tensão. O processo responsável pelo relaxamento da tensão pode ser físico ou químico e, em condições normais, ambos ocorrerão ao mesmo tempo. relaxamento no fluxo de calor não reverso.
Observação importante: "Reversão" não tem o mesmo significado que "reversível". Todos os efeitos irreversíveis de um ponto de vista físico (Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura, evaporação) são detectados no fluxo de calor não reversível. Mas o fluxo de calor não reversível também contém uma parte dos efeitos reversíveis (fusão). Por exemplo, o efeito deTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão é detectado tanto no fluxo de calor reversível quanto no não-reversível e, portanto, não pode ser separado por meio do TM-DSC.