Hva er differensiell termisk analyse?
Differensiell termisk analyse (DTA) skjer når to stoffer blir utsatt for de samme temperaturene og termiske endringer over tid. Testen inkluderer typisk et referansesubstans, hvis oppførsel er kjent under de påførte temperaturforholdene. Et annet stoff blir utsatt for de samme temperaturer og endringshastigheter som referansen. Prøven kan enten absorbere varme, noe som generelt betyr at den er kjøligere enn referansen, eller avgir varme når den er varmere enn det første materialet. Med dataene som er plottet, kan forskere bestemme hvordan spesifikke materialer reagerer ved visse temperaturer, så vel som over tid.
Referansematerialer smelter eller fryser vanligvis ikke; de må være i en jevn tilstand for at eksperimentet skal fungere. En differensiell termisk analyseteknikk blir ofte gjort ved å plassere hvert materiale i en separat beholder. Hver beholder er vanligvis i et eget hulrom i samme rom. Instrumenter som kalles termoelementer brukes vanligvis til å registrere temperaturforskjeller mellom begge materialer. Termoelementene kan oppdage en endring i fase, for eksempel smelting eller fordamping, som et signal.
En annen metode for differensiell termisk analyse kan være bruken av ledende panner, med termoelementer festet til dem, inne i en ovn. Begge materialene varmes oftere likt med tiden når DTA utføres som dette. Resultatene fra testen blir vanligvis registrert ved bruk av en DTA-kurve. Forskjeller i temperatur mellom materialene, eller en endring i temperatur over tid, kan plottes. Grafen visualiserer ofte latent overgangsvarme som oppstår mens et stoff skifter fra en tilstand til en annen; Dette fører vanligvis til at prøvens temperatur midlertidig er lavere enn referansen.
Differensiell termisk analyse innebærer ofte å teste prøver ved høyere temperaturer enn andre former for termisk analyse. Det kan føres med materialer som metall, keramikk, glass og keramikk. Referansematerialer som ofte brukes inkluderer silisiumkarbid og aluminium. Flytende referansestandarder inkluderer noen ganger silisiumolje.
Teknologi i det 21. århundre har kombinert differensiell termisk analyse med evnen til å oppdage tap i materialmasse samt endring i temperatur. Programmer kan automatisk overvåke prosessen og registrere målingene. Før en test må instrumenter for differensiell termisk analyse generelt kalibreres. En separat kalibreringsprosedyre kjører materialer som er kjent for å svare på en spesiell måte over gitte temperaturområder. Lokale og regionale forskrifter kan veilede kalibreringsprosessen for differensiell termisk analyse i farmasøytiske, mat- eller miljøapplikasjoner.