Hvad er differentiel termisk analyse?

Differentiel termisk analyse (DTA) forekommer, når to stoffer udsættes for de samme temperaturer og termiske ændringer over tid.Testen inkluderer typisk et referencestof, hvor dets opførsel er kendt under de påførte temperaturforhold.Et andet stof udsættes for de samme temperaturer og ændringshastigheder som referencen.Prøven kan enten absorbere varme, hvilket betyder, at den er køligere end referencen, eller udsender varme, når den er varmere end det første materiale.Med de data, der er afbildet, kan forskere bestemme, hvordan specifikke materialer reagerer ved visse temperaturer såvel som over tid.

Referencematerialer smelter eller fryser typisk ikke;De er nødt til at forblive i en stabil tilstand for at eksperimentet fungerer.En differentiel termisk analyseteknik udføres ofte ved at placere hvert materiale i en separat beholder.Hver beholder er normalt i et separat hulrum i det samme rum.Instrumenter kaldet termoelementer bruges generelt til at registrere temperaturforskelle mellem begge materialer.Termoelementerne kan detektere en ændring i fase, såsom smeltning eller fordampning, som et signal.

En anden metode til differentiel termisk analyse kan være brugen af ledende pander, med termoelementer bundet til dem, inde i en ovn.Begge materialer opvarmes oftere lige med tiden, hvor DTA udføres som dette.Resultaterne af testen registreres typisk ved anvendelse af en DTA -kurve.Forskelle i temperatur mellem materialerne eller en ændring i temperatur over tid kan afbildes.Grafen visualiserer ofte latent overgangsvarme, der opstår, mens et stof skifter fra en tilstand til en anden;Dette får normalt prøvens temperatur til midlertidigt at være mindre end referencen.

Differentiel termisk analyse involverer ofte testprøver ved højere temperaturer end andre former for termisk analyse.Det kan udføres med materialer som metal, keramisk, glas og keramik.Referencematerialer, der ofte bruges, inkluderer siliciumcarbid og aluminium.Flydende referencestandarder inkluderer undertiden siliciumolie.

Teknologi i det 21. århundrede har kombineret differentiel termisk analyse med evnen til at detektere tab i materialemasse samt ændring i temperatur.Softwareprogrammer kan automatisk overvåge processen og registrere målingerne.Før en test skal instrumenter til differentiel termisk analyse generelt kalibreres.En separat kalibreringsprocedure kører materialer, der vides at reagere på en bestemt måde over givne temperaturområder.Lokale og regionale regler kan vejlede kalibreringsprocessen til differentiel termisk analyse i farmaceutiske, fødevarer eller miljømæssige applikationer.