DSC εναντίον DTA
Το DSC και το DTA είναι θερμοαναλυτικές τεχνικές, όπου οι μελέτες συνεχίζονται χρησιμοποιώντας αλλαγές θερμοκρασίας. Όταν αλλάζει η θερμοκρασία, τα υλικά υφίστανται διαφορετικές αλλαγές, όπως μεταβάσεις φάσης. Και οι δύο αυτές τεχνικές χρησιμοποιούν μια αδρανή αναφορά για να συγκρίνουν τα αποτελέσματα του δείγματος. Μεταφέρονται σε περιβάλλοντα ελεγχόμενης θερμοκρασίας. Έτσι, οι διαφορές θερμοκρασίας του υλικού και της αναφοράς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή σημαντικών πληροφοριών. Αυτές οι μέθοδοι παρέχουν συγκεκριμένες και σημαντικές λεπτομέρειες σχετικά με τις χημικές και φυσικές ιδιότητες του υλικού.
DSC
Η θερμιδομετρία διαφορικής σάρωσης είναι γνωστή ως DSC. Ένα θερμιδόμετρο μετρά τη θερμότητα που εισέρχεται (ενδόθερμα) σε ένα δείγμα ή που υπάρχει (εξώθερμη) από ένα δείγμα. Το διαφορικό θερμιδόμετρο κάνει το ίδιο πράγμα με μια αναφορά. Το DTA είναι ένας συνδυασμός κανονικού θερμιδομέτρου και διαφορικής θερμιδομετρίας. Επομένως, μετρά τη θερμότητα σε σχέση με ένα άλλο δείγμα και εν τω μεταξύ θερμαίνει το δείγμα για να διατηρήσει μια γραμμική θερμοκρασία. Επομένως, η θερμότητα που απαιτείται για το δείγμα για την αύξηση της θερμοκρασίας και της αναφοράς μετράται ως συνάρτηση της θερμοκρασίας. Μερικές φορές αυτό μπορεί να μετρηθεί ως συνάρτηση του χρόνου. Όταν γίνονται οι μετρήσεις, κανονικά η θερμοκρασία ελέγχεται στην ατμόσφαιρα. Συνήθως, το δείγμα και η αναφορά διατηρούνται στην ίδια θερμοκρασία. Το DSC είναι σημαντικό γιατί παρέχει ποιοτικά και ποσοτικά δεδομένα για το υλικό. Μπορεί να δώσει πληροφορίες για φυσικές και χημικές αλλαγές που λαμβάνουν χώρα στο υλικό, σημεία τήξης και βρασμού, θερμοχωρητικότητα, χρόνο και θερμοκρασία κρυστάλλωσης, θερμότητες σύντηξης, κινητικές αντιδράσεων, καθαρότητα κ.λπ. Αυτό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των πολυμερών κατά τη θέρμανση. Είναι δύσκολο να μετρηθεί η θερμότητα που απορροφάται ή απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας μετάβασης φάσης (π.χ. μετάβαση γυαλιού), καθώς πρόκειται για λανθάνουσα θερμότητα. Ένα άλλο εμπόδιο για αυτό είναι ότι δεν υπάρχει διακύμανση θερμοκρασίας σε αυτό το σημείο. Έτσι, με τη βοήθεια του DSC, μπορούμε να ξεπεράσουμε αυτό το πρόβλημα. Σε αυτή την τεχνική χρησιμοποιείται μια αναφορά. Επομένως, όταν το δείγμα υφίσταται μεταβάσεις φάσης, η σχετική ποσότητα θερμότητας θα πρέπει επίσης να παρέχεται σε αναφορά, προκειμένου να διατηρείται η θερμοκρασία του ίδια με το δείγμα. Παρατηρώντας αυτή τη διαφορετική ροή θερμότητας του δείγματος και της αναφοράς, τα θερμιδόμετρα διαφορικής σάρωσης μπορούν να δώσουν την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται ή απορροφάται κατά τη διάρκεια μιας μετάβασης φάσης.
DTA
Η διαφορική θερμική ανάλυση είναι παρόμοια τεχνική με τη διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης. Στο DTA, χρησιμοποιείται μια αλληλοαναφορά. Η θέρμανση ή η ψύξη τόσο του δείγματος όσο και της αναφοράς πραγματοποιείται υπό τις ίδιες συνθήκες. Ενώ γίνεται αυτό, καταγράφονται οι αλλαγές μεταξύ του δείγματος και της αναφοράς. Όπως και στο DSC, η διαφορική θερμοκρασία απεικονίζεται σε διάγραμμα έναντι της θερμοκρασίας ή του χρόνου. Δεδομένου ότι τα δύο υλικά δεν ανταποκρίνονται στις αλλαγές θερμοκρασίας με παρόμοιο τρόπο, προκύπτουν διαφορικές θερμοκρασίες. Το DTA μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θερμικές ιδιότητες και αλλαγές φάσης που δεν σχετίζονται με αλλαγή ενθαλπίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DSC και DTA;
• Η DTA είναι παλαιότερη τεχνική από την DSC. Έτσι το DSC είναι πιο εξελιγμένο και βελτιωμένο από το DTA.
• Το όργανο DTA μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και σε επιθετικά περιβάλλοντα όπου το όργανο DSC ενδέχεται να μην λειτουργεί.
• Στο DSC, η επίδραση των ιδιοτήτων του δείγματος στην περιοχή της κορυφής είναι συγκριτικά χαμηλότερη από ό,τι στο DTA.
