Что такое дифференциальный сканирующий калориметр?

Дифференциальный сканирующий калориметр - это прибор, который измеряет, как образцы реагируют на изменения температуры. Один образец используется, потому что изменения, которые он претерпевает при повышении или понижении температуры, уже известны. Он используется для сравнения с другим образцом, для которого тестируется реакция на изменения температуры. Каждый образец хранится в контейнере, называемом тиглем, а материалы, которые устройство предназначено для тестирования, обычно представляют собой биологические молекулы, такие как нуклеиновые кислоты или белки.

Тестирование, выполненное с использованием дифференциального сканирующего калориметра, основано на области дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), которая включает анализ того, насколько стабильны биологические молекулы и системы. Измеряется энергия, связанная с разворачиванием молекул, а также их равновесие между сложением или разворачиванием. Когда молекулы изменяют состояния или образец плавится или затвердевает, изменения их теплоемкости позволяют исследователям классифицировать их. Молекулы считаются более стабильными, когда температуры выше, и материал находится в состоянии, в котором по меньшей мере половина молекул находится в переходном состоянии.

Чтобы измерить любой новый образец, его необходимо сравнить со скоростью изменения для другого типа материала. Разница температур также измеряется, когда контейнеры пусты, и они используются в качестве базовой линии для расчета удельной теплоемкости. Скорость изменения температуры одинакова для обоих контейнеров и происходит в одном и том же диапазоне температур. Измерены теплоемкости от 212 ° F до 2192 ° F (от 100 ° С до 1200 ° С). Дифференциальный сканирующий калориметр также может измерять фазовые изменения, которые происходят в диапазоне температур от 20 до 1500 ° С.

Скорости нагрева обычно постоянны, но незначительные изменения в скорости или колебаниях могут быть выполнены с помощью модулированного дифференциального сканирующего калориметра. В одном сканировании эта функция позволяет исследователям получить более четкое представление о теплоемкости вещества, а также измерить обратимые и необратимые воздействия тепла на образец во время колебаний. Инструмент обеспечивает более чувствительный метод характеристики молекул.

Системы дифференциальной сканирующей калориметрии обычно используются для характеристики полимеров, а также стабильности белков. Они используются в специализированных областях, таких как белковая инженерия, изучение антител и понимание природы нуклеиновых кислот, липидов и мембран. Молекулярные взаимодействия могут быть измерены в очень небольших масштабах, и ученые могут также изучить, как структурные изменения в молекулах влияют на определенные температурные диапазоны и скорости изменения.