Cos'è l'analisi termica differenziale?

L'analisi termica differenziale (DTA) si verifica quando due sostanze sono esposte alle stesse temperature e ai cambiamenti termici nel tempo.Il test include in genere una sostanza di riferimento, di cui il suo comportamento è noto nelle condizioni di temperatura applicata.Un'altra sostanza è soggetta alle stesse temperature e ai tassi di variazione del riferimento.Il campione può assorbire il calore, nel senso che è più fresco del riferimento o emettere calore quando è più caldo del primo materiale.Con i dati che vengono tracciati, i ricercatori possono determinare come reagiscono i materiali specifici a determinate temperature, nonché nel tempo.

I materiali di riferimento in genere non si sciolgono o si congelano;Devono rimanere in uno stato stazionario affinché l'esperimento funzioni.Una tecnica di analisi termica differenziale viene spesso eseguita posizionando ciascun materiale in un contenitore separato.Ogni contenitore si trova di solito in una cavità separata nello stesso spazio.Gli strumenti chiamati termocoppie vengono generalmente utilizzati per registrare le differenze di temperatura tra i due materiali.Le termocoppie possono rilevare una variazione di fase, come la fusione o il vaporizzazione, come segnale.

Un altro metodo di analisi termica differenziale può essere l'uso di padelle conduttive, con termocoppie ad esse collegate, all'interno di un forno.Entrambi i materiali sono più spesso riscaldati equamente con il tempo in cui il DTA viene effettuato in questo modo.I risultati del test sono in genere registrati utilizzando una curva DTA.Le differenze di temperatura tra i materiali o una variazione di temperatura nel tempo possono essere tracciate.Il grafico visualizza spesso il calore latente della transizione che si verifica mentre una sostanza cambia da uno stato all'altro;Questo di solito fa sì che la temperatura del campione sia temporaneamente inferiore al riferimento.

L'analisi termica differenziale spesso comporta il test dei campioni a temperature più elevate rispetto ad altre forme di analisi termica.Può essere condotto con materiali come metallo, ceramica, vetro e ceramica.I materiali di riferimento che vengono spesso utilizzati includono carburo di silicio e alluminio.Gli standard di riferimento liquidi a volte includono olio di silicio.

La tecnologia nel 21 ° secolo ha combinato l'analisi termica differenziale con la capacità di rilevare la perdita di massa materiale e il cambiamento di temperatura.I programmi software possono monitorare automaticamente il processo e registrare le misurazioni.Prima di un test, gli strumenti per l'analisi termica differenziale devono generalmente essere calibrati.Una procedura di calibrazione separata gestisce materiali noti per rispondere in modo particolare a determinati intervalli di temperatura.Le normative locali e regionali possono guidare il processo di calibrazione per l'analisi termica differenziale nelle applicazioni farmaceutiche, alimentari o ambientali.