Дифференциальная сканирующая калориметрия в физико-химических исследованиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Химический факультет

Кафедра аналитической химии

Дифференциальная сканирующая калориметрия в физико-химических исследованиях



Оглавление

Введение

Калориметрия

Классификация калориметров

Основы метода дифференциальной сканирующей калориметрии

Устройство дифференциального сканирующего калориметра

Проведение калориметрического опыта

О калибровке дифференциального сканирующего калориметра

Экспериментальные результаты калориметрических исследований и их обработка

Практическое использование метода ДСК

виды превращений регистрируемые ДСК

Измерение теплоемкости веществ, энтальпии и энтропии переходов

Калориметрическое определение температуры стеклования, степени кристалличности полимеров

Калориметрическое определение чистоты вещества

Заключение

Список использованной литературы



Введение

На разных этапах развития физики термину „теплота” давали различные трактовки. Согласно современным научным представлениям в любом теле не может быть запасена и измерена независимо друг от друга тепловая, электрическая или кинетическая энергия. Эти различные формы энергии взаимосвязаны и могут переходить друг в друга.

Форма энергии, известная как теплота, связана только с обменом энергии между двумя или несколькими системами. Теплота всегда ассоциируется с тепловым потоком, что подчеркивает ее количественную природу. Таким образом, в количественном отношении теплота -- это количество энергии, которое обменивается в течение данного временного интервала в форме теплового потока. Для измерения теплоты, выделяемой или поглощаемой в различных процессах, используются приборы, называемые калориметрами. „Калориметрия” означает измерение теплоты. Калориметрия широко используется в разных областях науки и техники. [3]

Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) -- метод измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в каком-либо процессе при нагревании или охлаждении образцов по контролируемой температурной программе. Метод основан на измерении разности тепловых потоков идущих от исследуемого образца и образца сравнения. [7]

ДСК как метод научного исследования и физико-химического анализа имеет сравнительно короткую, но динамичную историю. Принципиальные положения метода были впервые реализованы в начале 60-х гг. в калориметрах фирмы Perkin-Elmer, вызвавших большой интерес у специалистов в различных областях химии, физики, технологии. В результате этого начался выпуск сканирующих калориметров в разных странах, непрерывный рост числа публикаций по применению ДСК, особенно в физике и физикохимии полимеров.[1]



Калориметрия

Термический анализ (калориметрия) - метод исследования физико-химических процессов, основанный на регистрации тепловых эффектов, сопровождающих превращения веществ в условиях программирования температуры. Этот метод позволяет фиксировать так называемые кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т.е. изменение температуры последнего во времени. В случае какого-либо фазового превращения первого рода в веществе (или смеси веществ) происходит выделение или поглощение теплоты и на кривой (термограмме) появляются площадка или изломы. [4]

Принято выделять две основные группы методов калориметрии. Первая группа объединяет компенсационные методы, по которым выделенная' или поглощенная образцом теплота компенсируется в калориметре внешним тепловым потоком -- измеряемой величиной. В методах второй группы количество выделившейся или поглощенной теплоты определяется непосредственным измерением изменения температуры за время реакции или разности температур между двумя точками реакционного пространства.[3]

Классификация калориметров

В настоящее время налажен выпуск серийных калориметров, поэтому калориметрический метод становится стандартным для проведения физико-химических исследований.

Калориметр -- это прибор для измерения тепловых эффектов различных химических процессов. Обычно это понятие используется в двух смыслах: в более узком -- термин «калориметр» означает калориметрический сосуд (контейнер), в котором проводят исследуемый процесс; в более широком -- это понятие включает всю установку, предназначенную для измерений (сам сосуд, различные нагреватели, оболочки и т.д.).

Применяемые в калориметрии методы измерений и аппаратура чрезвычайно разнообразны, поскольку подход к решению калориметрических задач диктуется исследуемым процессом и условиями его протекания. В число же процессов, изучаемых методами калориметрии, может входить практически любой химический, физико-химический или биологический процесс. Создание полной классификации калориметров вряд ли возможно ввиду многообразия как приборов, так и калориметрических методов. Существующие классификации не являются ни строгими, ни исчерпывающими, тем не менее полезны при изучении основ калориметрии.

Можно рассмотреть одну из возможных классификаций калориметров, предложенную Хеммингером и Хене и основанную на трех характеристиках, а именно:

а) методе калориметрического измерения;

б) режиме проведения измерений;

в) принципе конструкции прибора.

Методы калориметрических измерений базируются на следующих принципах:

1) измерение количества превращенного при фазовом переходе вещества при компенсации теплового эффекта исследуемого процесса теплотой фазового перехода калориметрического вещества;

2) измерение количества энергии электрического тока при компенсации теплового эффекта реакции термоэлектрическими явлениями;

3) измерение количества теплоты, выделяющегося при протекании калориметрического процесса, при компенсации теплового эффекта исследуемой реакции теплотой другого химического процесса;

4) измерение изменения температуры калориметра в зависимости от времени реакции;

5) измерение изменения температуры по пространству калориметра.

Калориметры могут работать в одном из следующих режимов:

1) изотермическом,

2) изопериболическом,

3) адиабатическом,

4) сканирующем (адиабатическом сканирующем, изопериболическом сканирующем и при сканировании температуры оболочки).

По принципу конструкции различают калориметры с одной калориметрической сис-

темой и дифференциальные, или двойные калориметры. Название калориметра, отражающее метод и режим измерения, а также принцип конструкции дает достаточно полное представление о приборе. Каждый калориметр, кроме того, можно охарактеризовать терминами, указывающими на отличительную особенность действия или конструкции прибора. Например, ледяной калориметр, калориметр сгорания, проточный калориметр, бомбовый калориметр и т.д. [5]

Основы метода дифференциальной сканирующей калориметрии

Теплота - функция, характеризующая процесс перераспределения внутренней энергии в пространстве; ее невозможно измерить при отсутствии процесса теплопереноса. Поэтому в конструкции любого калориметра предусмотрена возможность теплообмена между различными частями измерительной системы, и понимание явлений, связанных с теплопереносом, имеет принципиальное значение в калориметрии.

Теплоперенос может осуществляться различными по физической природе способами:

- за счет теплопроводности веществ,

- путем конвекции (перенос энергии с потоком жидкости или газа.)

- путем теплового излучения. (Все тела непрерывно испускают и поглощают электромагнитное излучение). [2]

В основе всех дифференциальных термических методов лежит схема, предложенная Н.С. Курнаковым еще в 1903 году, которая впоследствии получила название пирометра Курнакова (рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема пирометра Н.С. Курнакова.

Для измерения разности температур между образцом и эталоном используют дифференциальную термопару, состоящую из двух простых термопар, включенных последовательно путем соединения одноименных проволок (А и Б). Один из горячих спаев дифференциальной термопары помещают в центр образца, а другой в центр эталона. При нагреве спаев термопар, находящихся в образце и эталоне, возникает термо ЭДС, в цепи появляется электрический ток, вызывающий поворот рамок гальванометров (Р1 и Р2) и соединенных с ними зеркалец. Лучи света, направляемые на зеркальца от специальных осветителей, отражаются от них и отклоняются при повороте зеркалец. Отраженные лучи проходят через цилиндрическую линзу, собираются в точки и попадают на фотобумагу, закрепленную на вращающемся барабане. В результате на фотобумаге записываются кривые зависимостей температуры образца и разности температур образца и эталона от времени.

Схема Курнакова, за исключением способа измерения тока дифференциальной термопары, сохранилась практически неизменной до наших дней. На ней основываются современные методы термического анализа:

? Дифференциальный термический анализ (ДТА) - измеряется разность

температур между эталоном и образцом.

? Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) - измеряется

разность тепловых потоков между образцом и эталоном.

? Синхронный термический анализ (СТА) - комбинация методов ДСК и ДТА с измерением изменения веса образца. [4]

Сканирующим называют такой режим, при котором либо температура оболочки, либо температура калориметрического сосуда, либо и температура калориметрического сосуда, и температура оболочки изменяются с некоторой постоянной скоростью. (Сканирующие калориметры называют дифференциальными, если в состав их входит две или несколько калориметрических ячеек). [5]

Устройство дифференциального сканирующего калориметра

Все ДСК (рис. 2) имеют две измерительные ячейки: одна предназначена для исследуемого образца (sample, S), в другую - ячейку сравнения (reference, R), помещают либо пустой тигель, либо тигель с образцом сравнения - эталоном (инертным в заданном диапазоне условий веществом, по теплофизическим свойствам близким к образцу).



Рисунок 2. Схема измерительной системы ДСК. F - печь (нагреватель), S - образец, R - эталон, TF, TmS, TmR - температуры печи и спаев дифференциальной термопары образца и эталона, ФFS, ФFR - тепловые потоки

Ячейки конструируют максимально симметрично (одинаковые тигли, одинаковые сенсоры, одинаковое расстояние от нагревателя (furnace, F) до сенсора и т.д.). Экспериментально измеряется временная зависимость разницы температур между ячейкой с образцом и ячейкой сравнения. [2]

Рис3. ДСК прибор Netzsch DSC 204 Phoenix

Рис.4 Калориметр изнутри



Ток в нагревателе регулируется таким образом, чтобы температура равнялась программно задаваемой температуре, которая изменяется пропорционально времени. Современный уровень развития электроники позволяет конструировать нагреватели и теплопроводники очень маленьких размеров. В дифференциальных мощностных сканирующих калориметрах (ДМСК) ячейка для образца, включающая нагреватель, термометр, проводник теплоты и образец, весит всего 0,5--3 г. В методе ДСК тепловые потоки измеряются по разнице температур в двух точках измерительной системы в один момент времени

Проведение калориметрического опыта

О калибровке дифференциального сканирующего калориметра.

Дифференциальная сканирующая калориметрия измеряет значение разности тепловых потоков между образцом-эталоном и исследуемым образцом. Единицы измерения отклика ДСК в общем случае [мкВ] или [мкВ/г]. При наличии калибровки по чувствительности можно перевести [мкВ] или [мкВ/г] в единицы измерения теплоты и получить отклик ДСК в [Дж] или [Дж/г], что крайне важно при измерении энтальпии. В ходе измерений необходимо помнить, что дифференциальная термопара не находится в непосредственном контакте с образцом, вследствие этого температуры образца и термопары несколько отличаются. Для устранения этой погрешности используется метод калибровки по температуре. [4] Так же существует такие виды калибровки как калибровка по теплоте и калибровка по тепловому потоку.

К исследованиям допускаются любые твердые и жидкие вещества не агрессивные к материалу тигля. Для получения устойчивых результатов масса исследуемого образца должна быть не менее 4 мг, максимальная масса навески ограничена объемом тигля. Масса исследуемого материала выбирается в соответствии с задачей.

Чем больше масса образца, тем интенсивнее сигнал, фиксируемый калориметром, тем выше отношение сигнал/шум и меньше погрешность, вносимая внешними факторами, однако следует учитывать, что чем больше количество исследуемого вещества, тем выше в его объеме градиент температур, тем более размыты на кривых ДСК наблюдаемые термические аномалии, и тем меньше точность измерения температуры и теплоты.

Для измерения необходимы два тигля с крышками в один из тиглей будет помещен исследуемый образец, другой тигель (пустой) будет использоваться как эталонный тигель. Материал тигля определяется максимальной температурой нагрева образца и исследуемым веществом, которое не должно реагировать с тиглем. Наиболее часто используемыми материалами тиглей являются алюминий (до 600 С^о), золото (до 900 С^о), платина (до 1000 С^о) и корунд (до 1600 С^о и выше).

Пустой тигель для образца (с крышкой) взвешивают на весах с точностью не менее 0.1 мг и тарируют весы. После этого в тигель помещается исследуемый образец и взвешивается тигель с образцом.

Подробная информация о запуске прибора и процессе проведения измерений находится в руководстве по эксплуатации и программному обеспечению дифференциального сканирующего калориметра. Подготовленные к измерениям тигель-эталон (пустой тигель) и тигель с образцом помещают в измерительную камеру

С помощью программного обеспечения калориметра создается новый файл, который будет содержать всю информацию об измерении. В указанном файле задается вес образца, выбираются файлы калибровки по температуре и чувствительности. С помощью программного обеспечения составляется температурная программа измерений.

Современные калориметры позволяют проводить исследования в различных температурных режимах:

? Линейное нагревание/охлаждение (динамический режим) в заданном интервале температур с заданной постоянной скоростью. Скорость изменения температуры варьируется в широких пределах (обычно 0.1 - 100 град./мин) и выбирается исследователем в зависимости от поставленной задачи. Следует помнить, что чем выше скорость измерения, тем интенсивнее отклик, измеряемый калориметром,

однако, при этом наблюдаемые термические аномалии становятся более размытыми, таким образом точность измерения температуры и теплоты уменьшается.

? Изотермическая выдержка при заданной температуре в заданном временном интервале.? Термомодулированный режим (TM-DSC), при котором на линейное изменение температуры накладываются периодические колебания с заданной амплитудой и частотой. Можно также комбинировать различные температурные сегменты

(изотермические, динамические, модулированные).

При создании программы измерений следует также задать скорости подачи защитного газа (газ, защищающий измерительную часть прибора от коррозии и загрязнения в процессе измерений) и продувочного газа (газ, создающий атмосферу измерительной камеры и выводящий из камеры продукты испарения и разложения). После написания программы следует сохранить созданный файл и запустить программу измерений. По окончании измерения все результаты записываются в ранее сохраненный файл.

Для того чтобы извлечь образец из измерительной камеры следует дождаться ее охлаждения до температуры меньшей 100С^о. По окончании измерений следует закрыть измерительную камеру, отключить подачу газа, закрыть кран редуктора. [4]

Экспериментальные результаты калориметрических исследований и их обработка

Экспериментальная кривая для ДМСК представляет собой временную зависимость разности между мощностями электрического тока, нагревающими две системы. Эта разность рассчитывается электронным устройством по силе тока и напряжению на нагревателе.

Таким образом, регистрируют разность тепловых потоков между двумя калориметрическими системами, которые различаются только наличием образца в одной из них. [3]

При наличии в исследуемом образце каких-либо процессов, или переходов первого рода, связанных с поглощением или выделением тепла (плавление, структурный фазовый переход, испарение, химических реакций) или с резким изменением теплоемкости образца (стеклование, фазовые переходы второго рода). на кривых ДСК проявляются характерные пики и аномалии, исследование которых дает информацию о процессах протекающих в образце. Аномалией называется любое отклонение от монотонного изменения зависимости сигнала от времени.[5]

На рис. 5 приведены экспериментальные кривые Q(T) для системы без образца и системы, содержащей исследуемый образец. Разность между этими тепловыми потоками дает тепловой поток, возникающий при фазовом переходе вещества. По оси абсцисс на экспериментальных кривых калориметрирования обычно откладывают время t. Поскольку скорость нагревания постоянна, то по оси абсцисс вместо времени может быть отложена температура, так как существует линейное соотношение

Т=Т₀+Та

где а -- скорость нагревания; Т_о - начальная температура.



Различают экзотермические (выделение тепла) и эндотермические (поглощение тепла) аномалии ДСК (рис. 6). Аномалия (пик) ДСК может быть описана следующими параметрами (рис. 7, 8):

-Тремя характеристическими температурами: T onset, T peak и T end (рис. 8). Начальная и конечная температура соответствуют пересечению экстраполированной в область пика базовой линии и касательных, проведенных через точку перегиба. Базовой линией называется виртуальная линия, проведенная через интервал, в котором протекает реакция или фазовый переход в предположении, что теплота процесса равна нулю.

Температуру фазового перехода первого рода определяют через T onset, поскольку температура экстремума на кривой в большей степени зависит от конструкции прибора и условий эксперимента. Время, необходимое для завершения фазового перехода в образце, зависит от:

1) свойств образца и тигля (теплопроводность, теплоемкость, количество вещества),

2) скорости изменения температуры в ячейке (одно и то же время перехода растягивается на разные температурные интервалы),

3) природы и скорости потока газа, температуры фазового перехода (тепловые утечки замедляют процесс «накапливания» образцом необходимого для фазового перехода количества энергии), и др. [2]

- Площадью пика (рис. 7), которая определяет энтальпию (удельную теплоту) процесса (J = Q/M, где Q - количество поглощенного/выделенного тепла, M - масса исследуемого вещества). Площадь пика - площадь, ограниченная экспериментальной кривой и базовой линией (рис. 8). Она пропорциональна теплоте реакции. При использовании калибровки по чувствительности выполняется соотношение:

- Воспроизводимостью пика при охлаждении и последующем нагреве. Наличие воспроизводимости свидетельствует об обратимости фазового перехода. Если термическая аномалия не воспроизводится при повторном нагреве образца, это признак необратимого фазового перехода. [4]

Рис. 6. Эндотермический и экзотермический пики на кривой ДСК



Рис. 7. Обработка аномалии ДСК

Рис.8 Характеристики пика на кривой ДСК рис.9 Типичная кривая ДСК



Практическое использование метода ДСК, виды превращений регистрируемые ДСК



Измерение теплоемкости веществ, энтальпии и энтропии переходов

Теплоемкость является одним из фундаментальных свойств вещества. Ее измерение необходимо для понимания структуры вещества и внутреннего движения ее составных частиц. В технических расчетах теплоемкость необходима при составлении тепловых балансов реакторов, печей и т.д. Однако есть и целый ряд частных приложений сведений по теплоемкости веществ:

1) для изучения фазовых превращений,

2) изучения процессов разупорядочения в сплавах и металлах,

3) изучения критических явлений,

4) определения энергии активации и концентрации дефектов в металлах,

5) для определения чистоты вещества,

6) для изучения состояния адсорбированного вещества. [5]

Метод ДСК является самым быстрым способом определения величины изобарной теплоемкости вещества в широком диапазоне температур. Нижний предел определяется температурой кипения азота (~-170С^о), верхний предел - конструкцией конкретного прибора и материалом тиглей (поскольку стандартные ячейки изготавливают из алюминия, максимально допустимая температура обычно составляет 600С^о). Однако точность измерения теплоемкости методом ДСК уступает точности метода адиабатической калориметрии по ряду причин.

1 В методе ДСК больше относительная погрешность при определении массы образца и измерениях, поскольку эксперименты проводятся с малой (порядка нескольких миллиграмм) величиной навески.

2 Сравнительно высокая скорость сканирования (5 - 20 ^о/мин) приводит к возникновению заметного градиента температур в объеме образца.

3 В методе ДСК значительны неучтенные потери тепла за счет конвекции и теплового излучения.

В этой связи для получения достоверных значений рекомендуется проводить не менее трех независимых измерений теплоемкости и результаты статистически обрабатывать. [2]

Суммарный тепловой эффект превращения, определяемый по экспериментальной кривой ДСК, равен изменению энтальпии образца (?q=-?H). калибровочный коэффициент Кн прямым образом связывает площадь S пика между кривой ДСК и базовой линией с теплотой (изменением энтальпии) ?Н:

?H=K_HS.

Для определения К_H и необходимо воспользоваться эталоном с известной теплотой плавления ?H_ПЛ. Нагревая его в температурном интервале плавления и определив площадь пика, по уравнению ?H=K_HS находят K_H. Важно, что в ДСК величина К_H не зависит от скорости нагревания и температуры, и найденное значение может быть использовано для определения изменений энтальпии в любых исследуемых веществах.

В ДСК фиксируется тепловой поток, поглощаемый или выделяемый образцом в единицу времени (dH/dt). При сканировании с заданной скоростью dT/dt температура образца линейно возрастает (или убывает) и тепловой поток, равный dH/dt=dH/dT* dT/dt, пропорционален скорости нагревания и теплоемкости (dH/dT=C_об). Поэтому кривая ДСК может быть представлена в виде зависимости теплоемкости от температуры. В общем случае:

dH/dt=K_cC_o6 *dT/dt,

где K_С - калибровочный коэффициент, величина которого устанавливается по эталону с известной теплоемкостью; С_об = С_p*m; Ср - удельная теплоемкость образца при постоянном давлении; m - масса образца. [1]

Измеренные температурные зависимости теплоемкости можно использовать для расчета ряда термодинамических функций.

Интегрирование экспериментальной кривой позволяет определить температурные вклады в энтальпию и энтропию образца:

Аппроксимация экспериментальной зависимости Cp = f(T) полиномом, и экстраполяция полинома в область низких температур позволяет оценить абсолютное значение энтропии при заданной температуре:

Интегрируюя участки от Т₁ до Т₂ где это соответсвенно температуры начала и конца фазового перехода монжо получить энтальпию и энтропию фазового перехода. По такому же принципу ДСК можно использовать для оценки энтальпий химических реакций:



Рисунок 10. Оценка энтальпии первой стадии разложения Cu2CO3(OH)2; Ts = 200C^о, Tf = 500C^о;

Д _s H=1+2? 2=1=569.9 Дж/г

Калориметрическое определение температуры стеклования, степени кристалличности полимеров

Полимеры существуют в одном из агрегатных состояний: кристаллическом, стеклообразном и жидком (два последних называют еще просто аморфным). Полимер не плавится при одной температуре, так как его кристаллы отличаются размерами и могут иметь различные дефекты (несовершенства). Поэтому под температурой плавления полимера понимают самую высокую температуру, при которой полностью исчезает кристаллическая фаза. При температурах намного ниже температуры плавления полимер обычно существует в виде смеси кристаллической и стеклообразной фаз. Энтальпию плавления полимера легко найти, если имеется полностью закристаллизованный образец. Однако получить полностью кристаллический полимер удается в очень редких случаях, на практике удается определить энтальпию плавления только частично закристаллизованного полимера ?плН*. Степень кристалличности есть не что иное как отношение энтальпий плавления частично и полностью закристаллизованного образцов:



На кривой температурной зависимости теплоемкости частично закристаллизованного полимера наблюдается две аномалии (рис. 11), связанные с расстеклованием и плавлением. Теплоемкость кристалла всегда меньше теплоемкости стекла, поэтому в области расстекловывания скачок теплоемкости менее выражен, хотя сама величина температуры стеклования не зависит от количества аморфной фазы.

В том случае, если полимер полностью аморфен (стеклообразен), то зависимость его теплоемкости от температуры такая же, как и для любого органического стекла (рис.11). Область резкого увеличения теплоемкости от Т1 до Т2 называется областью расстекловывания (расстеклования). В этой области подвижность звеньев в полимере сильно возрастает, в результате резко изменяется вязкость полимера и коэффициент его объемного расширения, а теплоемкость изменяется скачком на величину ?СР. Температуру, соответствующую среднему значению теплоемкости в области расстеклования (С_Р(Т1) + ?С_Р/2), называют температурой стеклования Тg. [5]

Вычислить степень кристалличности полимера можно из следующих соображений:

?H = H_пл - H_кр

Где ?H - это количество теплоты, отданной той частью полимера, которая уже находилась в кристаллическом состоянии, прежде чем полимер нагрели выше температуры Tc., соответственно если разделить ?H на удельную теплоту плавления, получим суммарное количество полимера m_c, которое было кристаллическим при температуре ниже Tc. Если мы теперь разделим это число на массу образца, m общ, то получим долю образца, которая была кристалличной:

=m_c

Калориметрическое определение чистоты вещества

калориметр теплоемкость энтальпия стеклование

Величина теплоемкости твердого вещества вблизи точки плавления может служить ценным критерием его чистоты. На рис. 12 показано, как меняется теплоемкость вещества в области температур, близких к точке плавления, в зависимости от количества примесей в нем. Пунктирной линией 1 отмечена теплоемкость абсолютно чистого вещества (примеси отсутствуют). Кривые теплоемкостей 2 и 3 реальных образцов вещества, содержащих некоторое количество примесей (в образце 3 количество примесей больше, чем в образце 2), заметно отличаются от кривой 1. Итак, теплоемкость имеющего примеси вещества быстро растет при приближении к точке плавления, причем это возрастание тем больше, чем выше содержание примесей.

Для тех случаев, когда примесь не может образовывать твердых растворов с основным компонентом, зависимость между избыточной удельной теплоемкостью образца по сравнению с теплоемкостью чистого вещества ?СР и числом молей примеси n в 1 г основного вещества можно, основываясь на законах разбавленных растворов, приближенно выразить следующей формулой:

где Т₀ - температура плавления чистого вещества, а Т₁ - температура, к которой относится найденное значение избыточной удельной теплоемкости ?С_Р. Другой метод вычисления количества примесей связан с определением понижения точки плавления вещества. Из законов идеальных растворов можно вывести следующее соотношение между мольной долей примесей в образце вещества и понижением его температуры плавления по сравнению с температурой плавления чистого вещества:



где N - мольная доля примесей; ?_плН - изменение энтальпии при плавлении одного моля чистого вещества при температуре его плавления Т₀; Т₁ - температура плавления данного образца вещества. Ур-я с достаточной точностью справедливо для реальных разбавленных растворов (кроме систем, образующих твердые растворы). Как видно из второго ур-я для вычисления мольной доли примесей необходимо знать величины ?_плН, Т₀ и Т₁. Наиболее надежными для их определения являются калориметрические методы, позволяющие найти эти величины с высокой точностью из одной только серии измерений, проведенных в процессе плавления вещества. [5]



Заключение

Причина успеха ДСК состоит в богатых возможностях метода, сочетающего качества традиционной равновесной калориметрии и динамического анализа тепловых процессов. ДСК позволяет определять как термодинамические параметры веществ - теплоемкость и ее изменения, температуру, энтальпию и энтропию фазовых переходов, энергетические изменения различной природы. Наличие широких возможностей метода удачно дополняется его экспрессивностью и использованием образцов малых размеров.



Список использованной литературы

Берштейн В.А. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физико-химии полимеров/ В.А. Берштейн - Л. Химия, 1990. - 256с.

Емелина А.Л. Дифференциальная сканирующая калориметрия, обучающий курс/ А.Л. Емелина, - лаборатория химического факультета МГУ, 2009. - 42с.

В. Хеммингер Калориметрия. Теория и практика./ В. Хеммингер, Г. Хёне, - Химия, 1990. - 176с.

Основы дифференциальной сканирующей калориметрии/ методическое пособие - МГУ им. Ломоносова, Москва, 2010.

Блохин А.В. Экспериментальные методы физической химии, специальный курс/ А.В Блохин - химический факультет БГУ, Минск, -2007.

Интернет источники:

http://www.pslc.ws/russian/dsc.htm

http://inumit.ru/rus/produkciya-i-uslugi/issledovaniya-i-ispytaniya/termicheskij-analiz/DSC/?PHPSESSID=903e5aba5b933cdbefaa70cb5a0e29d5

Размещено на Allbest.ru

...