Qu'est-ce qu'un calorimètre à balayage différentiel?
Un calorimètre à balayage différentiel est un instrument qui mesure la réaction des échantillons aux changements de température. Un échantillon est utilisé car les modifications qu’il subit lorsque la température augmente ou diminue sont déjà connues. Il est utilisé à titre de comparaison avec un autre échantillon pour lequel la réponse aux variations de température est en cours d’essai. Chaque échantillon est conservé dans un récipient appelé creuset, et les matériaux que le dispositif est conçu pour tester sont généralement des molécules biologiques, telles que des acides nucléiques ou des protéines.
Les tests effectués à l'aide du calorimètre à balayage différentiel sont basés sur le domaine de la calorimétrie à balayage différentiel (DSC), qui implique l'analyse de la stabilité des molécules et des systèmes biologiques. L'énergie associée au déploiement des molécules est mesurée, ainsi que leur équilibre entre repliement et déploiement. Lorsque les molécules changent d'état ou que l'échantillon fond ou se solidifie, les modifications de leur capacité calorifique permettent aux chercheurs de les classer. Les molécules sont considérées comme plus stables lorsque les températures sont plus élevées et que le matériau est dans un état dans lequel au moins la moitié des molécules sont en transition.
Pour mesurer un nouvel échantillon, il doit être comparé au taux de changement d'un autre type de matériau. Les différences de température sont également mesurées lorsque les conteneurs sont vides et servent de base pour calculer une capacité thermique spécifique. La vitesse à laquelle la température change est la même pour les deux conteneurs et se produit dans la même plage de température. Les capacités thermiques comprises entre 100 ° C et 1 200 ° C (212 ° F et 2192 ° F) sont mesurées. Un calorimètre à balayage différentiel peut également mesurer les changements de phase qui se produisent dans une plage de température allant de 20 ° C à 1 500 ° C (68 ° F à 2 732 ° F).
Les vitesses de chauffage sont généralement constantes, mais des modifications mineures de la vitesse, ou des oscillations, peuvent être effectuées avec un calorimètre à balayage différentiel modulé. En une analyse, cette fonctionnalité permet aux chercheurs de mieux comprendre la capacité calorifique d'une substance et également de mesurer les effets réversibles et non réversibles de la chaleur sur un échantillon pendant la durée de l'oscillation. L'instrument fournit une méthode plus sensible de caractérisation des molécules.
Les systèmes de calorimètre à balayage différentiel sont généralement utilisés pour caractériser les polymères ainsi que la stabilité des protéines. Ils sont utilisés dans des domaines spécialisés, tels que l'ingénierie des protéines, l'étude des anticorps et la compréhension de la nature des acides nucléiques, des lipides et des membranes. Les interactions moléculaires peuvent être mesurées à très petite échelle et les scientifiques peuvent également étudier comment les altérations structurelles des molécules ont un effet sur certaines plages de température et vitesses de changement.