Мнение экспертов: рекомендуемые производители дифференциальных сканирующих калориметров

Изучите экспертные мнения и рекомендации по ведущим производителям дифференциальных сканирующих калориметров, включая Zeal Instruments. Откройте для себя прецизионные приборы для нужд термического анализа и узнайте о расширенных функциях и технических характеристиках модели DSC-40AE . От определения принципов DSC до его жизненно важной роли в таких отраслях, как материаловедение, пищевая промышленность, химия и фармацевтические исследования, погрузитесь в важность термического анализа и непревзойденную точность, предлагаемую инновационной технологией DSC. Будьте в курсе последних достижений, будущих тенденций и возможностей в области приборов DSC, гарантируя превосходство в характеристике материалов и оптимизации процессов.

Введение в дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК)

1. Определение и принцип работы DSC

Дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК) — это мощный аналитический метод, используемый для измерения теплового потока, связанного с физическими и химическими изменениями в материалах в зависимости от температуры. Он работает по принципу сравнения теплового потока с эталонным материалом в контролируемых условиях нагрева. Это позволяет точно определять различные тепловые свойства веществ.

2. Важность термического анализа в промышленности

Термический анализ, особенно с использованием таких методов, как ДСК, играет решающую роль в таких отраслях, как угольная, металлургическая, строительная и нефтехимическая. Он помогает понять поведение материалов, оптимизировать процессы, обеспечить качество продукции и разрабатывать инновационные решения.

Представляем DSC-40AE: точное определение свойств материалов

Обзор продукта:

DSC-40AE обеспечивает непревзойденную точность термического анализа, позволяя характеризовать фундаментальные свойства, такие как температура стеклования, температура плавления, температура кристаллизации, кристалличность, энтальпия плавления, энтальпия кристаллизации, кинетика кристаллизации, параметры кинетики реакции, удельная теплоемкость, совместимость материалов и скорость гелеобразования, и все это при количестве образцов в диапазоне миллиграммов.

DSC-40AE — ваш незаменимый помощник в точном термическом анализе, предоставляющий важную информацию для различных исследовательских и промышленных приложений .

Основные характеристики:

• Технология теплового потока башенного типа: использование проверенной технологии теплового потока башенного типа для повышения разрешения и чувствительности прибора.
• Корпус печи для серебряного нагрева: обеспечивает более высокую эффективность теплопередачи и снижает помехи между эталоном и образцом.
• Специализированный алгоритм: модуляция сигналов температуры и теплового потока с помощью специальных алгоритмов для получения точных данных об удельной теплоемкости, выделении тепла реакции и многом другом.
• Режимы контроля температуры: Оснащен режимами нагрева и изотермического контроля для универсальных сценариев испытаний.
• Комплексные аналитические функции: предлагает ряд аналитических функций, включая начальную точку ДСК, начальную заданную точку, конечную заданную точку, коррекцию базовой линии, пиковый тепловой поток, температуру стеклования, площадь пика, теплоту поглощения/выделения, пиковую температуру, температуру экстраполяции и удельную теплоемкость.
• Высокая частота сбора данных: достижение частоты дискретизации 50 Гц для повышения чувствительности и разрешения.
• Инновационная конструкция основания: повышение стойкости датчика к окислению при высоких температурах, а также улучшение чувствительности и динамического отклика.
• Оптимизированная конструкция конструкции: обеспечивает надежную базовую стабильность и улучшает соотношение сигнал/шум.
• Сенсорный экран высокой четкости: обеспечивает интуитивно понятное управление прибором.

Технические характеристики:

• Рабочая среда: от 5°C до 40°C, относительная влажность <85%
• Диапазон регулирования температуры: от комнатной до 600°C
• Скорость сканирования нагрева: от 0,1 К/мин до 200 К/мин
• Отклонение скорости сканирования: ±1%
• Точность температуры фазового перехода: ±0,1К
• Воспроизводимость температуры фазового перехода: ±0,02К
• Точность энтальпии: ±1%
• Точность измерения энтальпии: ±0,25%
• Стабильность базовой линии: 200 мкВт
• Базовая воспроизводимость : ±15 мкВт
• Разрешение отображения теплового потока: 0,1 мкВт
• Пиковый шум теплового потока: 9 мкВт
• Высота пика индия/ширина полупика: 8 мВт/К
• Чувствительность TAWN: 3
• Разрешение TAWN: 0,12
• Диапазон измерения теплового потока: ±750 мВт
• Частота дискретизации системы: 50 Гц
• Управление газовой атмосферой: 3 канала, регулируемая скорость потока (0~300 мл/мин)
• Электропитание: AC220V/50Hz
• Потребляемая мощность: 450 Вт
• Размеры: 505 мм × 400 мм × 355 мм (Д×Ш×В)
• Вес: 35 кг

Применение ДСК в анализе полимерных материалов

Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) дает ценную информацию о физических и химических изменениях, происходящих в полимерных материалах. Она предоставляет информацию о поглощении тепла, выделении тепла и изменениях теплоемкости во время таких процессов, как кристаллизация-плавление и стеклование. Эти переходы представляют собой фундаментальные изменения между кристаллическими и аморфными полимерами, отражающие изменения в состояниях молекулярного движения.

Кроме того, ДСК позволяет исследовать процессы физического старения, связанные с движением мелкомасштабных полимерных единиц, что делает его эффективным инструментом для изучения молекулярной динамики полимеров.

• Оценка термоокислительной стабильности: время индукции окисления (OIT) относится ко времени, необходимому образцу для прохождения реакции автокаталитического окисления при заданных температурных условиях в атмосферном давлении, воздухе или кислородной атмосфере, как определено с помощью ДСК. ДСК позволяет быстро определить OIT, облегчая выбор типов антиоксидантов, дозировок и эффективности. Он также позволяет анализировать факторы, влияющие на старение материала при термическом окислении, на основе характеристик материала. Более того, установив линейную зависимость между OIT и температурой испытания и подобрав уравнения с помощью уравнения Аррениуса, можно сделать вывод о сроке службы антитермического окислительного старения при заданной рабочей температуре.
• Определение химического состава: сравнивая значения изменения энтальпии образца с эталонным материалом известного состава с помощью ДСК, можно приблизительно оценить содержание химического состава в образце.
• Анализ поведения кристаллизации полимеров: Поведение кристаллизации материалов существенно влияет на их эксплуатационные характеристики. Характеристика ДСК позволяет анализировать поведение кристаллизации материалов.

Применение ДСК в анализе пищевых продуктов

В пищевой промышленности тепло является вездесущим параметром, участвующим в таких процессах, как термическая стерилизация, приготовление пищи, сушка и охлаждение. Когда пища взаимодействует с теплом, происходят различные изменения, включая фазовые переходы (например, вода и лед), изменения в конформации белка (из упорядоченной в неупорядоченную), изменения массы или состава и изменения реологических свойств. Большинство веществ изменяют теплоемкость, структуру и т. д. при изменении температуры, что сопровождается изменениями энергии, что делает их пригодными для изучения с помощью ДСК.

• Белки: Различные белки обладают различными функциональными свойствами, тесно связанными с их структурами. Степень денатурации белка влияет на структуру белка, которая в свою очередь влияет на функциональность белка. Денатурация белка во время обработки пищевых продуктов играет решающую роль в определенных свойствах пищевых систем. Процесс денатурации белка сопровождается энергетическими изменениями, измеряемыми с помощью ДСК.
• Крахмал: ДСК используется для изучения структуры и свойств крахмала, особенно термодинамических свойств. Он может анализировать поведение плавления крахмала и смесей крахмала, предсказывать структуру и является классическим методом определения желатинизации и ретроградации крахмала. Устанавливая стандартную кривую для определения связи между определенной степенью желатинизации крахмала и площадью под пиком ДСК, можно количественно оценить желатинизацию крахмала. Кроме того, связь между размером молекулы рекристаллизации крахмала и площадью под пиком ДСК может определить степень ретроградации крахмала. ДСК также используется для измерения изменений энергии во время фазовых переходов желатинизации и старения.
• Жиры: Жиры демонстрируют значительные фазовые переходы, вызванные нагревом во время процессов нагревания и охлаждения, которые зависят от температуры. ДСК может определять кинетику кристаллизации, изменения состава и термодинамические свойства жиров. Были предприняты попытки применить ДСК для мониторинга окисления жиров с целью управления переработкой жиров. ДСК также может направлять разработку новых разновидностей жировых веществ, таких как заменители маргарина и масла.
• Содержание влаги: Вода в пище может быть выражена тремя способами: содержание влаги, активность воды и динамическая текучесть воды. Активность воды представляет собой степень связывания воды в пище, которую можно разделить на свободную воду и связанную воду. Недавние исследования показывают, что использование динамической текучести воды для представления взаимодействия между водой и пищей более разумно. Технология термического анализа DSC может использоваться для определения замерзающей и незамерзающей воды в пищевых системах.
• Окисление жиров: жиры демонстрируют значительные тепловые фазовые переходы во время процессов нагревания и охлаждения, которые зависят от температуры. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) может измерять тепло, поглощенное или выделенное во время фазовых переходов образца или теплоемкость образца, а также определять начальную температуру, максимальную температуру реакции и конечную температуру реакции. ДСК основана на этих свойствах для изучения различных свойств образца.

Достижения в области технологии DSC и перспективы на будущее

1. Последние инновации в области приборов и программного обеспечения DSC

Такие производители, как Zeal Instruments, находятся на переднем крае инноваций в технологии DSC, постоянно совершенствуя возможности приборов и программного обеспечения для удовлетворения меняющихся потребностей отраслей. Последние достижения включают более высокие диапазоны температур, более высокие скорости нагрева и охлаждения, улучшенную чувствительность и усовершенствованные алгоритмы анализа данных, что позволяет более точно и всесторонне характеризовать материалы.

2. Интеграция с другими аналитическими методами

Интеграция DSC с дополнительными аналитическими методами, такими как термогравиметрический анализ (TGA), инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) и динамический механический анализ (DMA), обеспечивает синергетические преимущества для комплексной характеристики материалов. Этот интегрированный подход обеспечивает более целостное понимание свойств и поведения материалов, позволяя принимать более обоснованные решения в процессах исследований, разработок и контроля качества.

3. Будущие тенденции и возможности

Заглядывая вперед, будущее технологии DSC открывает многообещающие возможности для использования ее возможностей в различных промышленных секторах. Новые тенденции включают миниатюризацию приборов для портативных приложений, возможности автоматизации и удаленного мониторинга, а также достижения в области анализа данных и искусственного интеллекта для предиктивного моделирования и оптимизации процессов. Ожидается, что эти разработки будут способствовать инновациям, эффективности и устойчивости в материаловедении и инженерии.

Заключение

В заключение, Дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК) является незаменимым инструментом для таких областей, как материаловедение, пищевая промышленность, химия, фармацевтические исследования и т. д., позволяя точно характеризовать материалы и оптимизировать процессы. Такие производители, как Zeal Instruments, играют важную роль в предоставлении передовых решений ДСК, которые позволяют отраслям достигать совершенства в термическом анализе и стимулировать инновации и эффективность в своей деятельности .