Principio de la calorimetría diferencial de barrido
donde, Xc es el porcentaje de cristalinidad, ΔH es la entalpía de fusión de la muestra, y ΔH0 es la del patrón 100% cristalino.141 Sin embargo, la siguiente ecuación sugiere otra forma de calcular el contenido amorfo sin necesidad de preparar una curva de calibración138,142
donde ΔHfamor es la entalpía de fusión para la fracción amorfa, y ΔHfcry es el calor de fusión en el punto de fusión para el material puramente cristalino.138,142 El contenido amorfo también puede obtenerse a partir de la ecuación138,143
donde TDSC es la fracción amorfa de la muestra, ΔHcr(Tcr) es la entalpía de la temperatura de cristalización, ΔHm0(Tcr) es la entalpía de fusión para la cristalinidad pura a la temperatura de cristalización, y α es el porcentaje del contenido amorfo que no cristaliza como resultado del calentamiento.138,143 El último enfoque para determinar el porcentaje de cristalinidad por DSC es sin preparar estándares de calibración, que incluye restar el calor de cristalización del calor de fusión. El resultado arroja el calor como resultado de la cristalinidad primaria de la muestra, y el porcentaje puede calcularse mediante la siguiente ecuación144,145:
Interpretación de la curva Dsc
ResumenSe ha investigado la relajación entálpica de la madera seca mediante calorimetría diferencial de barrido con modulación de temperatura. Los cambios de flujo de calor con y sin inversión revelaron que la relajación entálpica se produjo en la madera seca, que no mostró ninguna transición vítrea clara. Este comportamiento de relajación de entalpía parecía diferir significativamente de los de las ligninas aisladas reportadas previamente, lo que implica que la microestructura de la madera seca posee un estado amorfo rígido derivado de las interacciones entre los componentes de la madera. Se considera que la relajación entálpica observada está relacionada con otros componentes además de la lignina, y que las propiedades físicas dependientes del tiempo debidas a los estados inestables o al envejecimiento físico de la madera se originan no sólo en la lignina, sino también en otros componentes, como la celulosa y la hemicelulosa y las interacciones entre ellas.
cl antes de los recorridos de calentamiento se incrementó en intervalos de 20 °C desde -80 hasta 40 °C. Las velocidades de calentamiento y enfriamiento se fijaron en 5 y 10 °C/min, respectivamente. El programa (c) se utilizó para investigar los efectos del tiempo de mantenimiento a la temperatura de recocido T
Calorimetría diferencial de barrido pdf
La calorimetría diferencial de barrido (DSC) es una técnica termoanalítica en la que se mide la diferencia en la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una muestra y una referencia en función de la temperatura. Tanto la muestra como la referencia se mantienen casi a la misma temperatura durante todo el experimento. Por lo general, el programa de temperatura para un análisis DSC se diseña de manera que la temperatura del soporte de la muestra aumente linealmente en función del tiempo. La muestra de referencia debe tener una capacidad calorífica bien definida en el rango de temperaturas que se va a escanear.
La técnica fue desarrollada por E. S. Watson y M. J. O’Neill en 1962,[1] e introducida comercialmente en la Conferencia de Pittsburgh sobre Química Analítica y Espectroscopia Aplicada de 1963. El primer calorímetro de barrido diferencial adiabático que pudo utilizarse en bioquímica fue desarrollado por P. L. Privalov y D. R. Monaselidze en 1964 en el Instituto de Física de Tbilisi, Georgia[2] El término DSC se acuñó para describir este instrumento, que mide la energía directamente y permite realizar mediciones precisas de la capacidad calorífica[3].
Teoría de la calorimetría diferencial de barrido
Las propiedades termomecánicas de los polímeros dependen en gran medida de su temperatura de transición vítrea (T-g). La calorimetría diferencial de barrido (DSC) se utiliza habitualmente para medir la T-g de los polímeros. Sin embargo, muchos polímeros conjugados (CPs), especialmente los CPs donadores-aceptores (CPs D-A), no muestran una clara transición vítrea cuando se miden por DSC convencional utilizando un simple barrido de calor y frío. En este trabajo, discutimos el origen de la dificultad para medir la T-g en este tipo de polímeros. Los cambios en la capacidad calorífica específica (Delta c(p)) a T-g fueron sondeados con precisión para una serie de CPs por DSC. Los resultados mostraron una disminución significativa de Delta c(p) desde el polímero flexible (0,28 J g(-1) K-1 para el poliestireno) hasta los CPs rígidos (10(-3) J g(-1) K-1 para un CP D-A basado en diimida de naftalina). Cuando se añade una unidad de ruptura de conjugación (unidad flexible) a los CPs D-A, observamos la restauración del Delta c(p) a T-g por un factor de 10, confirmando que la rigidez de la columna vertebral reduce el Delta c(p). Además, un aumento de la fracción cristalina de los CPs reduce aún más el Delta c(p). Concluimos que las dificultades para determinar la T-g de los CPs utilizando el DSC se deben principalmente a la rigidez de la columna vertebral y a la naturaleza semicristalina. También demostramos que el envejecimiento físico se puede utilizar más ” en DSC para ayudar a localizar y confirmar la transición vítrea para D-A CPs con señales de transición débiles. (c) 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2019″ menos