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差示扫描量热仪介绍

  • 发表时间:2021-08-05
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差示扫描量热仪介绍:仪是测量材料的热特性以建立温度与物质特定物理特性之间的联系的主要技术,并且是直接确定与感兴趣的过程相关的焓的唯一方法。1 , 2热量计经常用于化学,3生物化学,4 , 5细胞生物学,6生物技术,7药理学,8以及最近用于纳米科学9测量生物分子和纳米材料的热力学特性。在各种类型的量热计中,差示扫描量热仪计 (DSC) 是一种流行的量热计。DSC 是一种热分析仪器,可测量样品的物理性质以及温度随时间的变化情况。10换句话说,该设备是一种热分析仪器,可确定与作为时间和温度函数的材料转变相关的温度和热流。11在温度变化期间,DSC 根据样品和参考材料之间的温差测量样品过度辐射或吸收的热量。

差示扫描量热仪

根据工作机理,DSCs 可分为两种类型:热通量 DSCs 和功率补偿 DSCs。11在热通量 DSC 中,将样品材料封装在一个盘中,并将一个空的参考盘放置在一个被炉子包围的热电盘上。11 , 12炉子以线性加热速率加热,热量通过热电盘传递给样品和参比锅。11 , 12然而,由于样品的热容量 (C p ),样品和参考锅之间会存在温差,这是由面积热电偶测量的,由此产生的热流由热当量决定欧姆定律:
 差示扫描量热仪
其中q是“样品热流”,Δ T是“样品与参考之间的温差”,R 是“热电盘的电阻”。12
在功率补偿 DSC 中,样品盘和参比盘放置在由单独加热器加热的单独炉子中。11 , 13将样品和参考保持在相同温度,测量将它们保持在相同温度所需的热功率差异,并将其绘制为温度或时间的函数。在过去的几十年中,已经开发了各种基于 DSC 的技术来改进生物分子的分子测量。其中最著名的是传统/基本 DSC、14 个微机电系统 (MEMS)-DSC、15 个红外 (IR) 加热 DSC、16 个调制温度 DSC (MTDSC)、17 个气流调制 DSC (GFMDSC)、18 个并行-nano DSC (PNDSC)、19压力微扰差示扫描量热仪仪 (PPC)、20自参考 DSC (SRDSC)、21和高性能 (HPer) DSC。22 文献中有几篇关于 DSC 应用的报告,用于确定结构-相变、23熔点、24熔化热,?25 % 的结晶度,?26结晶动力学和相变,?27氧化稳定性,?28生物分子的热力学分析,?29– 31和非生物材料的固化动力学。32在这篇综述中,我们描述了各种 DSC 技术及其在生物学和纳米科学中的应用。
 

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