Calorimetria differenziale a scansione: come funziona e a cosa serve
La calorimetria differenziale a scansione è un metodo analitico che misura la variazione di calore in un processo, come una reazione chimica o un passaggio di stato. Questo metodo è utilizzato per determinare la variazione di entalpia associata al processo, individuando se è esotermico (con sviluppo di calore) o endotermico (con assorbimento di calore). La calorimetria può essere condotta a pressione o volume costante, monitorando la variazione di temperatura associata al processo.
Il funzionamento della calorimetria differenziale a scansione si basa sull’uguaglianza delle temperature del riferimento e del campione. Due alloggiamenti contengono la sostanza di riferimento e la sostanza campione. L’unità di riscaldamento e i sensori di temperatura incorporati nei portacampioni sono responsabili di mantenere le temperature uguali. Qualsiasi variazione di temperatura rilevata è dovuta ai fenomeni nella sostanza da analizzare, e i dati di temperatura vengono inviati a un elaboratore che genera il termogramma differenziale.
Il termogramma rappresenta la variazione di energia quando le temperature delle due celle sono gradualmente incrementate. Questa rappresentazione grafica consente di identificare se il processo è endotermico o esotermico, attraverso l’analisi delle variazioni di energia al variare della temperatura.
La calorimetria differenziale a scansione può essere impiegata per determinare la capacità termica specifica, la temperatura di fusione di cristallizzazione e l’entalpia ad essa associata, la temperatura di transizione vetrosa, il percento di cristallinità, la cinetica della reazione e la purezza del materiale. Inoltre, può essere utilizzata per analisi qualitative e quantitative confrontando termogrammi realizzati in condizioni analoghe con campioni noti. L’integrale del picco fornisce la variazione totale di entalpia del processo.
In conclusione, la calorimetria differenziale a scansione è uno strumento fondamentale per comprendere e quantificare i cambiamenti energetici associati a processi chimici e fisici, consentendo di ottenere informazioni cruciali per diverse applicazioni nella ricerca e nell’industria.