差示掃描量熱儀的差示掃描量熱法技術(shù)我們要明白它的運(yùn)用的原理其實(shí)就是示差掃描量熱法,差示掃描量熱法(DSC)是在程序控制溫度下,測量輸給物質(zhì)和參比物的功率差與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。DSC和DTA儀器裝置相似,所不同的是在試樣和參比物容器下裝有兩組補(bǔ)償加熱絲,當(dāng)試樣在加熱過程中由于熱效應(yīng)與參比物之間出現(xiàn)溫差腡時(shí),通過差熱放大電路和差動熱量補(bǔ)償放大器,使流入補(bǔ)償電熱絲的電流發(fā)生變化,當(dāng)試樣吸熱時(shí),補(bǔ)償放大器使試樣一邊的電流立即增大;反之試樣放熱時(shí)則使參比物一邊的電流增大,直到兩邊熱量平衡,溫差消失為止。換句話說,試樣在熱反應(yīng)時(shí)發(fā)生的熱量變化,由于及時(shí)輸入電功率而得到補(bǔ)償,所以實(shí)際記錄的是試樣和參比物下面兩只電熱補(bǔ)償?shù)臒峁β手铍S時(shí)間t的變化關(guān)系。如果升溫速率恒定,記錄的也就是熱功率之差隨溫度T的變化關(guān)系。
為保證差示掃描量熱儀正常使用,樣品在測試溫度范圍內(nèi)不能發(fā)生熱分解,與金屬鋁不起反應(yīng),無腐蝕。被測量的試樣若在升溫過程中能產(chǎn)生大量氣體,或能引起爆炸的都不能使用該儀器。因此測試前應(yīng)對樣品的性質(zhì)有大概了解:
1.不得使用硬物清潔樣品托及實(shí)驗(yàn)區(qū),以免對儀器造成不可逆損害。
2.檢查量熱儀所有連接是否正確,所用氣體是否充足,工具是否齊全。
3.試驗(yàn)中若選擇鋁坩堝為樣品皿,試驗(yàn)的高溫度不可超過550℃。若實(shí)驗(yàn)中高溫度超過550℃,則可選用陶瓷坩堝。
4.實(shí)驗(yàn)室室溫控制在20℃-30℃,溫度較為恒定的情況下實(shí)驗(yàn)結(jié)果度和重復(fù)性較高。室溫較高的情況下需開空調(diào)以保證環(huán)境溫度在短期內(nèi)相對恒溫。
5.為確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,使用儀器時(shí)先空燒30分鐘左右。
6.儀器長時(shí)間不用,再次使用時(shí),務(wù)必空燒2-3次,可以將溫度設(shè)為400℃,速率設(shè)為10℃/min,恒溫設(shè)為0min,按【運(yùn)行】鍵。
7.差示掃描量熱儀的坩堝底要平,無鋸齒形或彎曲,否則傳熱不良。
8.試樣用量要適宜,不宜過多,也不宜過少。固體樣品一般為20mg左右。液體樣品不超過坩堝容量的2/3。如樣品用量另有要求,根據(jù)要求確定用量。
9.制備DSC樣品時(shí),不要把樣品灑在坩堝邊緣,以免污染傳感器,破壞儀器。坩堝的底部及所有外表面上均不能沾附樣品及雜質(zhì),避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
10.對于無機(jī)試樣可以事行研磨、過篩;對于高分子試樣應(yīng)盡量做到均勻;纖維可以做成1-2mm的同樣長度;粉狀試樣應(yīng)壓實(shí)。
11.坩堝放在支持器中固定位置上,試樣用量少時(shí)要均勻平鋪在坩堝底部,不要堆在一側(cè);若試樣是顆粒,需要放在坩堝位置。
12.不要在采集數(shù)據(jù)的過程中調(diào)節(jié)凈化氣體的流量,因?yàn)闅怏w流量的輕微改變會對DSC曲線產(chǎn)生影響。
13.升溫速率一般情況下選擇10-20℃/min。過大會使曲線產(chǎn)生漂移,降低分辨力;過小測定時(shí)間長。
14.如果實(shí)驗(yàn)區(qū)有灰塵或其他粉末狀雜物應(yīng)使用洗耳球吹干凈,慎用嘴吹而導(dǎo)致入眼。
15.采集數(shù)據(jù)的過程中應(yīng)避免儀器周圍有明顯的震動,嚴(yán)禁打開上蓋,輕微的碰及儀器前部就會在DSC曲線上產(chǎn)生明顯的峰谷。
16.斷開數(shù)據(jù)線,關(guān)閉儀器之前必須先關(guān)閉軟件。以防止聯(lián)機(jī)、通訊失誤。