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差示掃描量熱儀介紹

  • 發(fā)表時(shí)間:2021-08-05
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差示掃描量熱儀介紹:儀是測(cè)量材料的熱特性以建立溫度與物質(zhì)特定物理特性之間的聯(lián)系的主要技術(shù),并且是直接確定與感興趣的過程相關(guān)的焓的唯一方法。1 , 2熱量計(jì)經(jīng)常用于化學(xué),3生物化學(xué),4 , 5細(xì)胞生物學(xué),6生物技術(shù),7藥理學(xué),8以及最近用于納米科學(xué)9測(cè)量生物分子和納米材料的熱力學(xué)特性。在各種類型的量熱計(jì)中,差示掃描量熱儀計(jì) (DSC) 是一種流行的量熱計(jì)。DSC 是一種熱分析儀器,可測(cè)量樣品的物理性質(zhì)以及溫度隨時(shí)間的變化情況。10換句話說,該設(shè)備是一種熱分析儀器,可確定與作為時(shí)間和溫度函數(shù)的材料轉(zhuǎn)變相關(guān)的溫度和熱流。11在溫度變化期間,DSC 根據(jù)樣品和參考材料之間的溫差測(cè)量樣品過度輻射或吸收的熱量。

差示掃描量熱儀

根據(jù)工作機(jī)理,DSCs 可分為兩種類型:熱通量 DSCs 和功率補(bǔ)償 DSCs。11在熱通量 DSC 中,將樣品材料封裝在一個(gè)盤中,并將一個(gè)空的參考盤放置在一個(gè)被爐子包圍的熱電盤上。11 , 12爐子以線性加熱速率加熱,熱量通過熱電盤傳遞給樣品和參比鍋。11 , 12然而,由于樣品的熱容量 (C p ),樣品和參考鍋之間會(huì)存在溫差,這是由面積熱電偶測(cè)量的,由此產(chǎn)生的熱流由熱當(dāng)量決定歐姆定律:
 差示掃描量熱儀
其中q是“樣品熱流”,Δ T是“樣品與參考之間的溫差”,R 是“熱電盤的電阻”。12
在功率補(bǔ)償 DSC 中,樣品盤和參比盤放置在由單獨(dú)加熱器加熱的單獨(dú)爐子中。11 , 13將樣品和參考保持在相同溫度,測(cè)量將它們保持在相同溫度所需的熱功率差異,并將其繪制為溫度或時(shí)間的函數(shù)。在過去的幾十年中,已經(jīng)開發(fā)了各種基于 DSC 的技術(shù)來(lái)改進(jìn)生物分子的分子測(cè)量。其中最著名的是傳統(tǒng)/基本 DSC、14 個(gè)微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)-DSC、15 個(gè)紅外 (IR) 加熱 DSC、16 個(gè)調(diào)制溫度 DSC (MTDSC)、17 個(gè)氣流調(diào)制 DSC (GFMDSC)、18 個(gè)并行-nano DSC (PNDSC)、19壓力微擾差示掃描量熱儀儀 (PPC)、20自參考 DSC (SRDSC)、21和高性能 (HPer) DSC。22 文獻(xiàn)中有幾篇關(guān)于 DSC 應(yīng)用的報(bào)告,用于確定結(jié)構(gòu)-相變、23熔點(diǎn)、24熔化熱,?25 % 的結(jié)晶度,?26結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和相變,?27氧化穩(wěn)定性,?28生物分子的熱力學(xué)分析,?29– 31和非生物材料的固化動(dòng)力學(xué)。32在這篇綜述中,我們描述了各種 DSC 技術(shù)及其在生物學(xué)和納米科學(xué)中的應(yīng)用。
 

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