O que é análise térmica diferencial?
A análise térmica diferencial (DTA) ocorre quando duas substâncias são expostas às mesmas temperaturas e alterações térmicas ao longo do tempo. O teste normalmente inclui uma substância de referência, cujo comportamento é conhecido nas condições de temperatura aplicadas. Outra substância é submetida às mesmas temperaturas e taxas de variação da referência. A amostra pode absorver o calor, geralmente o que é mais frio que a referência, ou emitir calor quando está mais quente que o primeiro material. Com os dados plotados, os pesquisadores podem determinar como materiais específicos reagem a determinadas temperaturas e ao longo do tempo.
Os materiais de referência normalmente não derretem ou congelam; eles precisam permanecer em um estado estável para que o experimento funcione. Uma técnica de análise térmica diferencial é geralmente feita colocando cada material em um recipiente separado. Cada contêiner geralmente está em uma cavidade separada no mesmo espaço. Instrumentos chamados termopares são geralmente usados para registrar diferenças de temperatura entre os dois materiais. Os termopares podem detectar uma mudança de fase, como fusão ou vaporização, como um sinal.
Outro método de análise térmica diferencial pode ser o uso de panelas condutoras, com termopares acoplados a elas, dentro de um forno. Ambos os materiais são mais frequentemente aquecidos igualmente com o tempo em que o DTA é realizado dessa maneira. Os resultados do teste são normalmente registrados usando uma curva DTA. As diferenças de temperatura entre os materiais ou uma mudança de temperatura ao longo do tempo podem ser plotadas. O gráfico geralmente visualiza o calor latente da transição que ocorre enquanto uma substância muda de um estado para outro; isso geralmente faz com que a temperatura da amostra seja temporariamente menor que a referência.
A análise térmica diferencial geralmente envolve o teste de amostras em temperaturas mais altas do que outras formas de análise térmica. Pode ser realizado com materiais como metal, cerâmica, vidro e cerâmica. Os materiais de referência frequentemente usados incluem carboneto de silício e alumínio. Os padrões de referência líquidos às vezes incluem óleo de silicone.
A tecnologia do século XXI combinou análises térmicas diferenciais com a capacidade de detectar perdas na massa do material e mudanças de temperatura. Os programas de software podem monitorar automaticamente o processo e registrar as medições. Antes de um teste, os instrumentos para análise térmica diferencial geralmente precisam ser calibrados. Um procedimento de calibração separado executa materiais conhecidos por responder de uma maneira específica em determinadas faixas de temperatura. As regulamentações locais e regionais podem orientar o processo de calibração para análises térmicas diferenciais em aplicações farmacêuticas, alimentícias ou ambientais.