گرماسنجی روبشی تفاضلی(DSC) چیست؟
تجزیه و تحلیل DSC یک روش آنالیز حرارتی است که چگونگی تغییر ظرفیت گرمایی را در فشار ثابت با دما نظارت می کند. نمونه ای با جرم خاص گرم یا سرد می شود و تغییرات در ظرفیت گرمایی آن با تغییر در جریان حرارتی به دنبال دارد. این امکان مطالعه و ردیابی پیشرفت هایی مانند ذوب، دمای انتقال حرارت، تغییرات فازی و تف جوشی را فراهم می کند. کالریمتر اسکن تفاضلی یک ابزار ضروری و مهم در تجزیه حرارتی است. اطلاعات تولید شده توسط این ابزارها برای درک رفتار کریستالی و آمورف، انتقال و حالات گذار چند شکلی و یوتکتیک، پخت و درجه بندی و بسیاری از خواص دیگر مواد مورد استفاده برای طراحی، ساخت و آزمایش محصولات مفید است.

اصول آنالیز DSC
در کالریمتری اسکن تفاضلی، نمونه های مجهول و شاهد در یک دما نگهداری می شوند و اختلاف انرژی لازم برای حفظ دما با توجه به تغییرات دما رسم می شود. به عبارت دیگر، نمونه های مجهول و شاهد مقادیر متفاوتی انرژی دریافت می کنند به طوری که دمای آنها همیشه ثابت می ماند. طبیعتا این روش با آنالیز حرارتی تفاضلی یا آنالیز DTA متفاوت است. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، در زیر نمونه شاهد و مجهول، بخاری های برقی جداگانه برای گرم کردن آنها وجود دارد. همچنین دو ترموکوپل دمای نمونه را تعیین می کنند. یک واحد الکتریکی در قالب یک مدار کنترل کالریمتر دیفرانسیل، پس از دریافت سیگنال های دمایی هر دو نمونه، مقدار انرژی مورد نیاز برای یکسان سازی دمای آنها و در نتیجه تفاوت انرژی داده شده به نمونه های مجهول و شاهد را بر حسب تعیین و اجرا می کند. دما توسط بخش ضبط رسم شده است.
کالریمتری اسکن دیفرانسیل یا آنالیز DSC عملکردی مشابه آنالیز حرارتی تفاضلی یا DTA دارد و اطلاعات حاصل در محدوده اطلاعات آنالیز حرارتی تفاضلی قرار دارد. کالریمتری اسکن تفاضلی اغلب برای تعیین کمیت تغییرات انرژی استفاده می شود. در این روش انرژی داده شده به نمونه و کنترل زمانی اندازه گیری می شود که دما با سرعت ثابت تغییر کند.
هنگامی که هیتر به صورت یک لایه نازک در زیر نمونه و کنترل قرار می گیرد، انرژی حرارتی مورد نیاز برای ایجاد تغییرات به خوبی محاسبه می شود و کنترل لازم برای صفر شدن اختلاف دمای نمونه و مرجع در هر زمان انجام می شود. علاوه بر این، توان الکتریکی مورد نیاز برای این جبران ثبت می شود. در واقع، به جای اختلاف دما بین نمونه و مرجع (همانطور که در مورد آنالیز حرارتی تفاضلی وجود دارد)، آنالیز DSC انرژی لازم برای ثابت نگه داشتن دو دما را اندازه گیری می کند.