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差示掃描量熱儀介紹

  • 發(fā)表時間:2021-08-05
  • 來源:本站
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差示掃描量熱儀介紹:儀是測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熱量計經(jīng)常用于化學(xué),3生物化學(xué),4 , 5細胞生物學(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中,差示掃描量熱儀計 (DSC) 是一種流行的量熱計。DSC 是一種熱分析儀器,可測量樣品的物理性質(zhì)以及溫度隨時間的變化情況。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)工作機理,DSCs 可分為兩種類型:熱通量 DSCs 和功率補償 DSCs。11在熱通量 DSC 中,將樣品材料封裝在一個盤中,并將一個空的參考盤放置在一個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存在溫差,這是由面積熱電偶測量的,由此產(chǎn)生的熱流由熱當量決定歐姆定律:
 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
在功率補償 DSC 中,樣品盤和參比盤放置在由單獨加熱器加熱的單獨爐子中。11 , 13將樣品和參考保持在相同溫度,測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)來改進生物分子的分子測量。其中最著名的是傳統(tǒng)/基本 DSC、14 個微機電系統(tǒng) (MEMS)-DSC、15 個紅外 (IR) 加熱 DSC、16 個調(diào)制溫度 DSC (MTDSC)、17 個氣流調(diào)制 DSC (GFMDSC)、18 個并行-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 文獻中有幾篇關(guān)于 DSC 應(yīng)用的報告,用于確定結(jié)構(gòu)-相變、23熔點、24熔化熱,?25 % 的結(jié)晶度,?26結(jié)晶動力學(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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