DSC 300 Caliris ® Supreme
Differential Scanning Calorimetry - DSC
เครื่องวิเคราะห์คุณสมบัติทางความร้อนเชิงพลังงาน
การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค DSC: เทคนิค Differential Scanning Calorimetry (DSC) คือการวัดปริมาณพลังงานความร้อนที่วัสดุ "ดูดกลืน" หรือ "ปลดปล่อย" ออกมา โดยเปรียบเทียบกับสารอ้างอิงในขณะที่เปลี่ยนอุณหภูมิไปตามที่เรากำหนด เครื่องมือนี้ช่วยให้เราเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุได้ลึกซึ้ง โดยเฉพาะเมื่อเกิดการเปลี่ยนสถานะ (Phase Transition) หรือปฏิกิริยาต่างๆ อาทิ:
- การหลอมเหลว (Melting): ดูว่าวัสดุเริ่มเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิเท่าไหร่ และใช้พลังงานเท่าใด
- การตกผลึก (Crystallization): ศึกษาช่วงที่วัสดุจัดเรียงตัวเป็นผลึกแข็ง ซึ่งในขั้นตอนนี้ตัววัสดุจะมีการคายความร้อนออกมา
- ปฏิกิริยาเคมี (Chemical Reactions): ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอื่นๆ ที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะความร้อน
ผ่านรองรับการทดสอบและมาตรฐานการใช้งานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ISO 11357, ASTM E967, ASTM E968, ASTM E793, ASTM D3895, ASTM D3417, ASTM D3418, DIN 51004, DIN 51007 และ DIN 53765
Netzsch DSC models
DSC 300 Caliris® Classic
- ดีไซน์กระทัดรัด เพิ่มพื้นที่ทำงานในแล็ปได้มากขึ้น
- ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -170 °C ถึง 600°C
- สามารถเพิ่มอุปกรณ์เสริม Automatic Sample Changer รองรับตัวอย่างสูงสุด 20 ชิ้น (รวม Reference)
DSC 500 Pegasus®
รุ่นสำหรับอุณหภูมิสูง
- ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -150 °C ถึง 2,000°C
- ระบบควบคุมการไหลของมวล (MFC) สำหรับก๊าซสามชนิดที่แตกต่างกัน
- รองรับอุปกรณ์เสริม Temperature modulation (TM-DSC)
DSC 300 Caliris® Select
- ดีไซน์กระทัดรัด เพิ่มพื้นที่ทำงานในแล็ปได้มากขึ้น
- ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -180 °C ถึง 750°C
- สามารถเพิ่มอุปกรณ์เสริม Automatic Sample Changer รองรับตัวอย่างสูงสุด 192 ชิ้น + Reference 12 ชิ้น
DSC 204 HP Phoenix®
รุ่นรองรับแรงดันสูง สำหรับปฏิกิริยาเฉพาะ
- ช่วงแรงดันตั้งแต่สุญญากาศจนถึง 15 เมกะปาสคาล (150 บาร์)
- ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -150 °C ถึง 600°C
- สามารถวัดในบรรยากาศก๊าซเฉื่อย หรือ ก๊าซที่ทำปฏิกิริยาได้
DSC 300 Caliris® Supreme
- โมดูล 3 แบบ ที่สามารถเปลี่ยนเพื่อให้เหมาสมการใช้งานได้:
- มาตรฐาน
- โพลีเมอร์
- ประสิทธิภาพสูง
- ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -180 °C ถึง 750°C
- อุปกรณ์เสริม: UV-Accessory: Investigate Curing (Crosslinking Reactions)
ประเภทของเครื่อง DSC
ประเภทการวัดที่แตกต่างกันของเครื่องวิเคราะห์ DSC
- Heat-Flux DSC: DSC ประเภทนี้ใช้วัดการไหลของความร้อนระหว่างตัวอย่างและสารอ้างอิง ซึ่งอยู่ภายใต้โปรแกรมควบคุมอุณหภูมิ (การให้ความร้อน การทำให้เย็น หรือการทดสอบแบบไอโซเทอร์มอล) ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันในเตาเผาเดียวกัน ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวอย่างและสารอ้างอิงจะนำไปสู่การไหลของความร้อนซึ่งเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของความจุความร้อนของทั้งสอง ในวิธีนี้อุณหภูมิจะถูกวัดโดยตรงที่ตัวยึดตัวอย่าง
- Power-Compensated DSC: ในเทคนิคนี้ ตัวอย่างและสารอ้างอิงจะถูกวางไว้ในหน่วยทำความร้อนที่แยกจากกัน โดยแต่ละหน่วยทำความร้อนจะถูกควบคุมอย่างอิสระเพื่อรักษาอุณหภูมิให้เท่ากันทั้งตัวอย่างและสารอ้างอิง
DSC Method
ทำไมเครื่อง DSC ของ NETZSCH จึงใช้เทคนิค Heat-Flux?
- Simple design: Heat-Flux DSC มีดีไซน์ที่เรียบง่ายกว่าแบบ power-compensated DSC เนื่องจากทั้งตัวอย่างและสารอ้างอิงจะอยู่ติดตั้งในเตาเผาเดียวกัน ส่งผลให้ต้นทุนในการบำรุงรักษาต่ำและดูแลรักษาได้ง่าย
- ความเสถียรของ Baseline ที่ดี: เนื่องจากลักษณะการออกแบบและโหมดการทำงานของ Heat-Flux DSC จึงมักมีค่า Baseline ที่เสถียรมาก ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบอย่างยิ่งสำหรับการทดลองระยะยาว หรือการทดลองที่ต้องการความค่าพื้นฐาน (Baseline) ที่แม่นยำสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูล
- Sample holder ที่หลากหลายตอบโจทย์ทุกการใช้งาน: อุปกรณ์ยึดตัวอย่างและถาดตัวอย่างชนิดต่างๆ ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้หลากหลายประเภทและขนาด เพื่อให้ตอบโจทย์การเงื่อนไขและขนาดตัวอย่างที่หลากหลาย
- Heat-Flux DSC มักได้รับการออกแบบให้สามารถสลับระหว่างสภาวะบรรยากาศต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย (เช่น ก๊าซเฉื่อย อากาศ หรือสุญญากาศ) ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชัน
- ความสามารถในการเปรียบเทียบที่ดี: เนื่องจาก Heat-Flux DSC มีการใช้งานอย่างแพร่หลายและเป็นที่ยอมรับ จึงมีข้อมูลเปรียบเทียบจำนวนมาก ซึ่งช่วยให้การตรวจสอบและยืนยันผลลัพธ์ทำได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด เช่น อุตสาหกรรมอาหารและยา
- ลดความไวต่อการรบกวนจากภายนอก: เนื่องจากใช้เตาเผาเดียวกันสำหรับทั้งตัวอย่างและสารอ้างอิง ช่วยลดโอกาสที่การวัดจะได้รับผลกระทบจากสิ่งรบกวนภายนอก เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการ ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
Applications
เทคนิคการวิเคราะห์ความร้อน DSC เป็นเทคนิคสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุ โดย NETZSCH Analyzing and Testing เรพร้อมนำเสนอโซลูชั่นเครื่องวิเคราะห์ทางความร้อน DSC ขั้นสูงที่รับประกันความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ ตอบโจทย์การใช้งานที่หลากหลาย อาทิ
- Polymers and Plastics โพลิเมอร์และพลาสติก
- Composites and Advanced Materials วัสดุคอมโพสิตและวัสดุขั้นสูง
- Pharmaceuticals ยาและเวชภัณฑ์
- Food and Beverages อาหารและเครื่องดื่ม
- Chemicals สารเคมี
- Electronics อิเล็กทรอนิกส์
การใช้งาน: การหาอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแก้ว, หาจุดหลอมเหลว, และพฤติกรรมการตกผลึก
ประโยชน์: ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอ ปรับปรุงกระบวนการผลิตให้เหมาะสม และสนับสนุนการพัฒนาวัสดุใหม่
การใช้งาน: การประเมินพฤติกรรมทางความร้อนของวัสดุคอมโพสิตและเซรามิก
ประโยชน์: ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะต่างๆ และช่วยในการพัฒนาวัสดุประสิทธิภาพสูง
การใช้งาน: การวิเคราะห์เสถียรภาพทางความร้อน ความบริสุทธิ์ และรูปแบบผลึก
ประโยชน์: ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของสูตรยา การปฏิบัติตามข้อกำหนด และการนำส่งยาอย่างมีประสิทธิภาพ
การใช้งาน: วิเคราะห์พฤติกรรมการหลอมเหลวของไขมันและน้ำมัน
ประโยชน์: ปรับปรุงเนื้อสัมผัส ความคงตัว และอายุการเก็บรักษา
การประยุกต์ใช้: ศึกษาจลนศาสตร์ปฏิกิริยา, curing processes และเสถียรภาพทางความร้อน
ประโยชน์: ปรับปรุงกระบวนการผลิต เพิ่มความปลอดภัย และเพิ่มประสิทธิภาพ
การใช้งาน: การประเมินคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ เช่น แบตเตอรี่
ประโยชน์: เพิ่มประสิทธิภาพการจัดการความร้อน ทำให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
Frequently Asked Questions (FAQ)
การวิเคราะห์ความร้อนแบบดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริเมทรี (DSC) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ความร้อนที่ใช้วัดปริมาณความร้อนที่วัสดุดูดซับหรือปล่อยออกมาเมื่อวัสดุนั้นถูกทำให้ร้อน เย็นลง หรือคงไว้ที่อุณหภูมิคงที่ เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการศึกษาคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุต่างๆ รวมถึงโพลิเมอร์ ยา โลหะ และอื่นๆ
NETZSCH นำเสนอเครื่อง DSC หลากหลายรุ่นสำหรับช่วงอุณหภูมิและสภาวะความดันที่แตกต่างกัน โดยแต่ละรุ่นได้รับการปรับให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะของคุณ
