O que é um calorímetro de varredura diferencial?
Um calorímetro diferencial de varredura é um instrumento que mede como as amostras respondem a mudanças de temperatura. Uma amostra é usada porque as alterações sofridas quando a temperatura aumenta ou diminui já são conhecidas. É usado como uma comparação com outra amostra, para a qual a resposta às mudanças de temperatura está sendo testada. Cada amostra é mantida em um recipiente chamado cadinho, e os materiais que o dispositivo foi projetado para testar são geralmente moléculas biológicas, como ácidos nucléicos ou proteínas.
Os testes realizados com o calorímetro diferencial de varredura baseiam-se no campo da calorimetria diferencial de varredura (DSC), que envolve a análise de quão estável são as moléculas e os sistemas biológicos. A energia associada ao desdobramento das moléculas é medida, bem como seu equilíbrio entre ser dobrado ou desdobrado. Quando as moléculas mudam de estado ou a amostra derrete ou solidifica, as mudanças na capacidade de calor permitem que os pesquisadores as classifiquem. As moléculas são consideradas mais estáveis quando as temperaturas são mais altas e o material está em um estado no qual pelo menos metade das moléculas está em transição.
Para medir qualquer nova amostra, ela deve ser comparada à taxa de variação de outro tipo de material. As diferenças de temperatura também são medidas quando os contêineres estão vazios e são usados como linha de base para calcular uma capacidade de calor específica. A taxa na qual a temperatura muda é a mesma para os dois contêineres e ocorre na mesma faixa de temperatura. As capacidades de calor de 212 ° F a 2.192 ° F (100 ° C a 1.200 ° C) são medidas. Um calorímetro diferencial de varredura também pode medir alterações de fase que ocorrem em uma faixa de temperatura de 68 ° F a 2.732 ° F (20 ° C a 1.500 ° C).
As taxas de aquecimento são geralmente constantes, mas pequenas alterações na taxa, ou oscilações, podem ser realizadas com um calorímetro de varredura diferencial modulado. Em uma varredura, esse recurso permite que os pesquisadores tenham uma compreensão mais clara da capacidade de calor de uma substância e também medam efeitos reversíveis e não reversíveis de calor em uma amostra durante o tempo em que a oscilação ocorre. O instrumento fornece um método mais sensível para caracterizar moléculas.
Os sistemas diferenciais de calorímetro de varredura são geralmente usados para caracterizar polímeros, bem como para a estabilidade de proteínas. Eles são usados em campos especializados, como engenharia de proteínas, estudo de anticorpos e entendimento da natureza de ácidos nucléicos, lipídios e membranas. As interações moleculares podem ser medidas em uma escala muito pequena, e os cientistas também podem estudar como as alterações estruturais nas moléculas afetam determinadas faixas de temperatura e taxas de mudança.