Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) Testleri

Diferansiyel taramalı kalorimetri (differential scanning calorimetry, DSC) yönteminde, bir numunenin ve referansın sıcaklığını yükseltmek için gereken ısı miktarındaki fark, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ölçülmektedir. Termoanalitik bir test yöntemi olan bu yöntemde, hem numune hem de referans, test süresi boyunca hemen hemen aynı sıcaklıkta tutulmaktadır. Diferansiyel taramalı kalorimetri kavramı, enerjiyi doğrudan ölçen ve ısı kapasitesinin hassas ölçümlerine izin veren bir cihazı tanımlamak için kullanılmaktadır.

Uygulamada iki farklı diferansiyel taramalı kalorimetri türü bulunmaktadır:

• Isı akışı diferansiyel taramalı kalorimetri: ısı akışı sabit kalmaktadır
• Güç diferansiyel taramalı kalorimetri: güç kaynağı sabit kalmaktadır

Diferansiyel tarama kalorimetreleri, bir malzemedeki termal geçişler ile ilgili sıcaklıkları ve ısı akışlarını ölçmektedir. Araştırma, kalite kontrol ve üretim uygulamalarında, malzemelerin araştırılması, seçilmesi, karşılaştırılması ve son kullanım performans değerlendirmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem ile ölçülen özellikler arasında cam geçişleri, soğuk kristalizasyon, faz değişiklikleri, erime, kristalleşme, ürün stabilitesi, kür / kür kinetiği ve oksidatif stabilite yer almaktadır. Diferansiyel tarama kalorimetre teknolojisi, ısı akışını ölçmenin en doğru yoludur ve bu buluş devrim niteliğinde kabul edilmektedir.

Bu teknoloji, termal analizde temel bir araçtır ve ilaç ve polimerlerden nanomalzemelere ve gıda ürünlerine kadar birçok sektörde kullanılmaktadır. Bu cihazlardan elde edilen veriler, kristal davranışları, polimorf geçişleri, kürleme ve kürlenme derecesi ve ürünleri tasarlamak, üretmek ve test etmek için kullanılan diğer birçok malzeme özelliğini anlamak için kullanılmaktadır.

Başka bir ifade ile diferansiyel taramalı kalorimetre, bir malzemenin ısı kapasitesinin sıcaklık ile nasıl değiştiğine odaklanan bir termal analiz yöntemidir. Bilinen bir kütle numunesi ısıtılmakta veya soğutulmakta ve ısı kapasitesindeki değişiklikler, ısı akışındaki değişiklikler olarak izlenmektedir. Bu durum, erimeler, cam geçişleri, faz değişiklikleri ve sertleştirme gibi geçişlerin tespit edilmesine izin vermektedir. Bu esneklik sayesinde birçok malzeme bir çeşit geçiş sergilediği için, diferansiyel taramalı kalorimetre tekniği, farmasötikler, polimerler, gıda, kağıt, baskı, imalat, tarım, yarı iletkenler ve elektronik dahil olmak üzere birçok sektörde kullanılmaktadır.

Bu yöntemin en büyük avantajı, malzemelerdeki geçişleri görmek için sağladığı kolaylık ve hızdır. Herhangi bir polimerik malzeme ile çalışan işletmelerde malzemeyi anlamak için cam geçiş önemlidir. Sıvı kristaller, metaller, farmasötikler ve saf organiklerde, faz değişikliklerini veya polimorfları görmek ve malzemelerin saflık düzeyini incelemek mümkündür. Malzemeleri işleyen veya damıtan işletmeler, bu malzemenin ısı kapasitesi ve ısı içeriği değişikliği bilgisini ve işlemin ne kadar etkin olduğunu bu yoldan anlamaktadır. Bu nedenlerle diferansiyel tarama kalorimetreleri (DSC) tekniği en yaygın termal analiz tekniğidir ve birçok analitik, proses kontrolü, kalite güvence ve araştırma geliştirme laboratuvarında bulunmaktadır.

Görüldüğü gibi, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), termal analizin ana tekniklerinden biridir. Bu teknik, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak katıların ve sıvıların dönüşüm sıcaklıklarının belirlenmesi gibi endotermik ve ekzotermik geçişleri tespit etmektedir. Klasik kalorimetri yönteminde, izotermal bir deneyde ısı alımını ve salınımını izlemek için numune izole edilmiş bir odaya konulmaktadır. Oysa diferansiyel taramalı kalorimetri tekniği, dinamik bir tekniktir.

Testler sırasında bir kalorimetre, numunenin yerleştirildiği izole edilmiş bir odadır. Daha sonra numune belli bir ısı miktarı ile ısıtılmaktadır. Numune ve çevreleyen ortam arasındaki sıcaklık farkı, numunenin ısı kapasitesi ve numunenin ısı yayılımı ve tüketimi hakkında bilgi vermektedir. Bunun yanı sıra, diferansiyel taramalı kalorimetre tekniği, aynı koşullarla karşı karşıya olan bir örnek ve referans kullanır ve bunların sinyalleri doğrudan birbirinden çıkarılır. Yukarıda da açıklandığı gibi diferansiyel taramalı kalorimetri, polimerler gibi çok çeşitli sektörlerde birçok uygulamada olduğu kadar akademik alanda temel araştırmalar için de kullanılmaktadır. Örneğin cam geçişinin tespit edilmesi, kimyasal reaksiyonların incelenmesi ve erime ve kristalleşme davranışının belirlenmesi gibi. Diğer taraftan başka DSC uygulamaları, katkı maddelerinin, dolgu maddelerinin veya malzemelerin işlenmesinin etkileri ile de ilgilenmektedir. Elde edilen veriler kalite kontrol uygulamaları için de kullanılmaktadır.

Kuruluşumuz, sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, ulusal ve uluslararası standartlar çerçevesinde, talep eden işletmelere diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) test hizmetleri vermektedir.