Co je diferenciální termická analýza?
Diferenční termická analýza (DTA) nastává, když jsou dvě látky vystaveny stejným teplotám a tepelným změnám v průběhu času. Zkouška obvykle zahrnuje referenční látku, jejíž chování je známé za použitých teplotních podmínek. Jiná látka je vystavena stejným teplotám a změnám rychlosti jako referenční. Vzorek může buď absorbovat teplo, což obecně znamená, že je chladnější než referenční, nebo může emitovat teplo, když je teplejší než první materiál. Na základě vynesených údajů mohou vědci určit, jak konkrétní materiály reagují při určitých teplotách i v průběhu času.
Referenční materiály se obvykle neroztavují ani nezamrzají; Aby experiment fungoval, musí zůstat v ustáleném stavu. Technika diferenciální termické analýzy se často provádí umístěním každého materiálu do samostatné nádoby. Každý kontejner je obvykle v oddělené dutině ve stejném prostoru. Přístroje zvané termočlánky se obecně používají k zaznamenávání teplotních rozdílů mezi oběma materiály. Termočlánky mohou detekovat změnu fáze, jako je tání nebo odpařování, jako signál.
Další metodou diferenciální termické analýzy může být použití vodivých pánví s termočlánky připojenými k nim uvnitř pece. Oba materiály se častěji zahřívají rovnoměrně s časem, když se DTA provádí tímto způsobem. Výsledky testu se obvykle zaznamenávají pomocí DTA křivky. Lze znázornit rozdíly v teplotě mezi materiály nebo změnu teploty v čase. Graf často vizualizuje latentní teplo přechodu, ke kterému dochází, zatímco se látka mění z jednoho stavu do druhého; obvykle to způsobí, že teplota vzorku bude dočasně nižší než referenční.
Diferenční termická analýza často zahrnuje testování vzorků při vyšších teplotách než jiné formy tepelné analýzy. To může být provedeno s materiály, jako je kov, keramika, sklo a keramika. Mezi referenční materiály, které se často používají, patří karbid křemíku a hliník. Tekuté referenční standardy někdy zahrnují silikonový olej.
Technologie ve 21. století kombinovala diferenciální termickou analýzu se schopností detekovat ztráty hmoty a změnu teploty. Softwarové programy mohou proces automaticky sledovat a zaznamenávat měření. Před zkouškou musí být obecně kalibrovány přístroje pro diferenciální termickou analýzu. Samostatný postup kalibrace vede materiály, o nichž je známo, že reagují určitým způsobem v daném teplotním rozsahu. Místní a regionální předpisy mohou řídit proces kalibrace pro diferenciální termickou analýzu ve farmaceutických, potravinářských nebo environmentálních aplikacích.