La Calorimetría de barrido diferencial (DSC) es una técnica de análisis térmico en la que la diferencia de calor entre una muestra y una referencia es medida como una función de la temperatura [1]. La muestra y la referencia son mantenidas aproximadamente a la misma temperatura a través de todo el experimento, donde probablemente el programa de temperatura para un análisis DSC es diseñado de tal modo que la temperatura del portador de muestra aumenta linealmente como función del tiempo. La muestra de referencia debe tener una capacidad calorífica bien definida en el intervalo de temperaturas en que vaya a tener lugar el barrido.
El principio básico subyacente a esta técnica es que cuando la muestra experimenta una transformación física, tal como una transición de fase, se necesitará que fluya más o menos calor a la muestra que a la referencia para mantener ambas a la misma temperatura. Entendiendo por transición de fase [2] al cambio de estado de un sistema como resultado de un cambio en sus condiciones externas, tales como: temperatura, presión o campos eléctricos o magnéticos.
El hecho de que fluya más o menos calor a la muestra depende de si el proceso es exotérmico o endotérmico. Por ejemplo, cuando una muestra sólida se funde a líquida se requerirá que fluya más calor a la muestra para aumentar su temperatura a la misma velocidad que la de la referencia. Esto se debe a la absorción de calor de la muestra en tanto ésta experimenta la transición de fase endotérmica desde sólido a líquido. Por el contrario, cuando la muestra experimenta procesos exotérmicos (tales como una cristalización) se requiere menos calor para alcanzar la temperatura de la muestra. Determinando la diferencia de flujo calorífico entre la muestra y la referencia, los calorímetros DSC son capaces de medir la cantidad de calor absorbido o eliminado durante tales transiciones.
El dispositivo empleado para realizar un estudio DSC se denomina calorímetro de barrido diferencial, el cual se compone de dos porta-muestras; uno para la muestra y otro para la referencia. En la DSC ambos porta-muestra tienen su calentador independiente, y así mismo, su propio sensor de temperatura. De esta manera, se mantienen los procesos de compensación de calor independientes mientras se mantienen ambos hornos a la misma temperatura. En esta técnica, la muestra no requiere una preparación especial, basta con ubicar unos cuantos mg en el porta-muestras (no más de 30mg), la referencia se escoge de tal forma que no sufra ninguna transición en el rango de temperatura de trabajo.
[1] HATAKEYAMA, T and QUINN, F. X. Thermal analysis:
fundamentals and applications to polymer science. National Institute of
Materials and Chemical Research, Ibaraki, Japan (1995), p. 38.
[2] GUITTERMAN, Moshe and
HALPERN, Vivian. Phase Transitions: A brief account with modern applications.
Editorial World Scientific, 2004. Bar-Ilan University, Israel; p. 1.
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