差式掃描量熱儀是一種用于測量物質在化學反應、相變或其他過程中釋放或吸收的熱量變化的儀器。它基于差異式掃描熱量計的原理,具有高靈敏度和準確性。由兩個相同的量熱池組成,即參比池和樣品池。這兩個池通過一個熱橋連接,并分別包含在恒溫槽中。當進行實驗時,參比池和樣品池分別放置了參比物和待測試樣品。恒溫槽能夠精確地控制池內的溫度,以保持穩(wěn)定的實驗條件。
實驗開始前,參比池和樣品池的溫度被同時設定為相同的值。然后,通過向恒溫槽中通入電流或調節(jié)加熱元件,使得參比池和樣品池的溫度開始逐漸升高。在整個升溫過程中,差式掃描量熱儀會記錄下參比池和樣品池的溫度差異。任何發(fā)生在樣品池中的熱量變化都會導致參比池和樣品池之間的溫差。
當發(fā)生熱反應或其他過程時,待測試樣品中的內能發(fā)生變化,從而引起熱量的釋放或吸收。這些熱量變化通過恒溫槽中的熱橋傳遞到參比池。由于參比池和樣品池初始時具有相同的溫度,任何溫度差異都可以歸因于樣品池中發(fā)生的熱反應。
儀器通過測量參比池和樣品池之間的溫度差異來計算熱量的變化。通常使用高靈敏度的溫度傳感器來測量溫度,并將數(shù)據(jù)輸入到計算機系統(tǒng)中進行分析和記錄。通過監(jiān)測溫度差異隨時間的變化,可以確定熱量變化的速率和大小。
差式掃描量熱儀在許多領域中得到廣泛應用,如化學、材料科學和生物化學等。它可以用于測量化學反應的熱力學參數(shù),例如焓變、反應速率和活化能。此外,它還可用于研究相變過程、聚合反應以及藥物相容性和穩(wěn)定性等方面。