差示扫描量热仪(DSC)在本科实验教学中的实践与应用

通过利用差示扫描量热仪,我们设计了一堂本科生仪器演示实验——高密度聚乙烯熔点的测定。该实验是本科高分子材料专业课程“聚合物近代仪器分析”中的一部分,该演示实验可以帮助学生更深入地了解仪器的结构组成和原理,并学习如何优化实验条件和进行数据分析。此外,这个实验也为学生在科学研究方面继续深造打下了坚实的基础。

基于差示扫描量热法的费托蜡非等温结晶动力学

以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能。结果表明:不同蜡样品的非等温结晶过程相似,并且结晶过程依赖于冷却速率;所采用的动力学模型与试验数据吻合良好,Avrami指数n平均值在1~2之间,说明结晶过程为二次成核,成核后生长形成棒状或纤维状晶体;蜡样品的非等温结晶活化能越小或冷却速率越快,越容易发生结晶。

差示扫描量热法测定石蜡熔点的研究

采用差示扫描量热(DSC)技术,模拟石蜡熔点(冷却曲线法)测试过程,测定石蜡的熔点。研究了起始温度、终止温度、吹扫气(氮气)流量、升降温速率、试样质量、恒温时间、样品制备方式、升降温次数等对测试结果的影响,确定了DSC法测定石蜡熔点的适宜条件,考察了DSC法与标准方法(GB/T 2539—2008)的偏倚。结果表明,采用DSC法测定石蜡熔点时的升温速率宜为10℃/min,降温速率宜为5℃/min,试样在高于预估熔点20~30℃下熔融时间不应超过1 h。通过采用6台不同型号的DSC仪器对14个牌号石蜡样品进行测试,计算出DSC法与标准方法的偏倚为-1.14℃。DSC法操作简单、试样用量少、检测速率快、重复性好,可作为控制分析手段,快速准确地测定石蜡的熔点。

调制差示扫描量热法研究聚乳酸的结晶过程

本文分别采用了传统和调制差示扫描量热法(MDSC)研究了聚乳酸(PLA)的结晶过程,探索了MDSC中调制条件对结果的影响。结果表明,MDSC可以有效地分离PLA在受热过程中重叠的热效应,并将其分割为可逆曲线和不可逆曲线。MDSC模式下,随着升温速率的提高,曲线的分辨率和灵敏度同时得到提高,PLA的冷结晶温度逐渐升高,并观察到在PLA的冷结晶峰伴随有α″晶型向α′晶型转变;而PLA熔融温度不随升温速率的变化而变化,较高的升温速率下观察到PLA α′向α的晶型转变和α晶型的熔融是同时进行的。较长的调制周期也会同时提高曲线的分辨率和灵敏度,但是不会对PLA的相变温度造成影响。

热重和差示扫描量热分析技术在药物分析中的应用进展

目的 探讨热重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)在药物分析中的应用,为药品质量控制奠定基础。方法 通过文献综述着重报道了这2种技术方法在水分含量分析、热稳定性研究、熔点测量、纯度分析、晶型分析等药物研究中的多方面应用研究情况。结果与结论 热重和差示扫描量热分析技术在药物的水分、熔点、纯度、晶型以及稳定性等相关分析中发挥重要作用,满足药品检验检测工作的更高分析需求。

采用差示扫描量热法测定蜡滴熔点

采用差示扫描量热(DSC)法测定蜡滴熔点,研究了升(降)温速率、升温次数对测试结果的影响,并在最优条件下考察了DSC法测蜡滴熔点的重复性、准确性和再现性。结果表明:确定熔融曲线终止边的拐点温度为DSC法的滴熔点;DSC法测蜡滴熔点的最优条件为:第1次升(降)温速率均为20℃/min,第2次升温速率为5℃/min;该方法的重复性在0~0.2℃,再现性在0~1.1℃,均满足GB/T 8026—2014的要求。

差示扫描量热法测定ASA树脂玻璃化转变温度的测量不确定度评定

依据GB/T 19466.2—2004的方法,使用差示扫描量热仪对丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)树脂的玻璃化转变温度进行了测试,结合实验室的情况及实验过程对该法测定玻璃化转变温度可能的影响因素进行了分析,建立数学模型,分析不确定度分量的来源,进行测量不确定度评估。通过综合考察重复性测量、天平引入的误差、标准物质的标准值等因素,计算出ASA树脂玻璃化转变温度测定结果的合成不确定度,通过本研究,明确了关键控制点。通过测量不确定度评定,充分反映出中心检测结果的可靠性及准确性,同时起到激励检测人员提高技术水平的目的。

差示扫描量热法测定岩棉酸度系数研究

提出了一种基于差示扫描量热法的岩棉酸度系数测定方法。通过测试计算氢氧化钠梯度浓度标准物样品、氢氧化钠空白样品、差热-热重图谱的积分热流值,绘制出浓度-积分热流差标准工作曲线。将岩棉待测样品、氢氧化钠、标准物混合制备加内标物待测岩棉样品,测试加内标物待测岩棉样品的差热-热重图谱,计算待测样品以及加内标物待测岩棉样品的积分热流差,可计算得到待测样品的酸度系数。与传统的容量分析法相比,差示扫描量热法具有误差小、成本低、检测效率高的优点。

基于差示扫描量热法的口服五维赖氨酸葡萄糖原辅料相容性研究

为了考察口服五维赖氨酸葡萄糖中各原辅料的相容性,从而为评价及提高其质量提供依据,文章采用差示扫描量热法,通过测定及比较样品中主要成分——葡萄糖、盐酸赖氨酸、泛酸钙等单独的及各组分和相应辅料混合物的吸收曲线来判断其相容性,并通过加速实验中样品性状、pH值的变化和使用高效液相色谱法测定峰变化情况进行佐证。测试条件如下:DSC仪器经铟校准,铝制坩埚为容器,氮气保护,流速60 L/min,升温范围为40~300℃,升温速率为10℃/min;加速实验40℃,75%湿度。测试结果:DSC测定中,盐酸赖氨酸、泛酸钙等各组分单独测定的曲线与盐酸赖氨酸+葡萄糖混合物、泛酸钙+葡萄糖混合物以及各组分与辅料混合物的曲线相比较均发生了变化;加速稳定性实验中,各混合物的性状、pH值均发生了变化,液相测定结果显示混合物产生了较多杂质。结果表明,口服五维赖氨酸葡萄糖原辅料相容性存在问题,处方配伍存在风险。因此,建议优化产品处方,以提高药品质量及安全性。

差示扫描量热仪(DSC)测量样品熔点的不确定度评定

采用差示扫描量热法(DSC)测定了燃速催化剂A的熔点,讨论了测定过程中标准物质标准值、样品均匀性、温度示值、重复测量和选取不同基线点等因素产生的不确定度分量,计算出了DSC法测定燃速催化剂A熔点的合成标准不确定度为0.13℃,扩展不确定度为0.28℃。

Perkin—Elmer公司DSC－2C差示扫描量热仪数据处理站的改进与功能扩展

介绍了对Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ公司生产的ＤＳＣ—２Ｃ差示扫描量热仪数据处理站专用计算机原程序进行修改的工作，并与通用微机联用，改进了原数据处理站的输出方式，扩展了数据处理功能。

示差扫描量热仪：光学显微镜（FP84HTDSC—PLM）联用热分析技术

本文概述梅特勒公司产品之一的ＣＳＣ－ＰＬＭ示差扫描量热仪与光学显微镜联用。它广泛应用于聚合行科学和工程、化学工业、生物化学等的科研及生产监测。一机多用，同步测量热流和结构形态变化。

差示扫描量热法测定石英纤维/聚酰亚胺复合材料的导热系数

基于差示扫描量热(DSC)法,研究了石英纤维/聚酰亚胺复合材料的导热性能。通过将熔融物质铟放置于试样之上和未放置试样时的热流信号的差异,计算出试样的导热系数,并对试验条件进行优化,得到了满意的结果。结果表明:在试样接触面涂抹导热硅油,可有效降低空气热阻,增大导热系数,使用该试样进行DSC测试,得到的测试结果准确、可靠且重复性较好。

差示扫描量热仪(DSC)使用中应注意的一些问题

差示扫描量热仪(DSC)在材料研究中起着重要的作用。基于多年的实际工作经验,从实验条件、试样准备、测试过程及仪器校准等几方面,总结了DSC操作与维护过程中易出现的影响因素及注意事项,为更有效的使用DSC提供一定的指导。

红外和差示扫描量热法快速检测降解塑料主材成分

对聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚碳酸丁二醇酯(PBC)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚己内酯(PCL)、聚乙交酯(PGA)等8种常见的生物降解塑料进行了红外光谱(FTIR)和差示扫描量热(DSC)测试。结果表明,8种塑料表现出不同的红外特征吸收峰,且具有不同的热力学性质,表现为玻璃化转变温度和熔点的差异。将红外光谱法与差示扫描量热法相结合,成功地对市场上的2种以PBAT为主的生物降解塑料制品的主材成分进行了鉴别。该方法具有简便、高效、准确度高的优点,将为完善生物降解塑料的快速检测标准体系提供技术支撑。

正交实验优化差示扫描量热仪(DSC)测定PBT熔点的实验条件

通过正交实验,优化了DSC测定聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)熔点的实验条件。由实验结果可知,气流速率、升温速率、样品质量3个主要的实验参数对PBT熔点测定的结果影响是一致的,即气流速率越大、升温速率越快、样品质量越大,测定的PBT熔点均变高。通过分析可知,此3个主要实验参数对实验结果的影响程度各异,升温速率的影响最大,样品质量次之,气流速率的影响为3个因素中最小。得出优化的实验条件为气流速率80 mL/min,升温速率5℃/min,试样质量5 mg,为其他聚合物熔点的测定提供参考。

差示扫描量热法测定费托蜡滴熔点的研究

采用DSC法对费托蜡滴熔点进行测定,研究了升降温速率、升温次数、起始和终止温度、氮气吹扫气流量、平衡时间、试样质量等对测试结果的影响,确定了DSC法测定滴熔点的适宜条件,考察了DSC法测定费托蜡滴熔点的重复性、准确性和再现性。实验结果表明,DSC法测定费托蜡滴熔点的适宜条件为:第一次升降温速率20℃/min、第二次升温速率5℃/min、熔融过程的起始温度为室温、终止温度高于预估滴熔点20~30℃、取样质量5~10 mg、氮气吹扫气流量10~50 mL/min、熔融与结晶过程转变平衡时间2 min。DSC法测定费托蜡滴熔点操作简单、试样用量少、检测速率快、重复性和再现性良好、测试结果准确,可作为传统方法的替代手段。

利用差示扫描量热仪研究小米淀粉及小米粉的糊化特性

采用差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter,DSC)研究NaCl添加量、蔗糖添加量及pH值对小米淀粉和小米粉糊化特性的影响,并用SPSS软件进行相关性及显著性分析,将小米淀粉和小米粉的糊化特性进行对比。结果表明:相同测试条件下,小米淀粉的糊化温度(包括糊化起始温度T_O、峰值温度T_P、糊化终止温度T_C)比小米粉糊化温度低(2.65±0.87)℃;糊化热焓值(△H)比小米粉高(2.51±0.32)J/g;添加NaCl的小米淀粉及小米粉的糊化温度比添加蔗糖的糊化温度高(4.30±1.24)℃。酸性条件抑制小米淀粉的糊化作用,碱的存在则促进体系糊化。

差示扫描量热仪中一种功率补偿方法

功率补偿型差示扫描量热仪(DSC)需要准确快速地补偿样品侧与参比侧加热功率,实时保持两侧温度平衡。该文在硬件方面提出电流调整、脉宽调制相结合的方法,提高功率补偿分辨率;软件方面引入模糊-PID算法优化DSC中功率补偿控制器,动态修改PID控制器kp、kd及ki参数,改善PID控制器的动态特性。测量结果表明:相对于传统PID控制器,模糊-PID控制器恢复稳态时间短,DSC两侧温差小。