في هذه الدراسة، تناقش نتائج قياسات TG-DSC على رباعي هيدرات الكالسيوم نترات الكالسيوم – Ca(NO3)2. 4H2O– ومناقشتها. يستخدم هذا الملح بالفعل على نطاق واسع كمادة لتخزين الحرارة ونقل الحرارة لأنه غير مكلف وفعال للغاية.
تم تحليل العينة باستخدام جهاز Linseis STA L81، الذي يراقب التغير في الوزن وإشارة DSC في نفس الوقت. يمكن تحديد إنثالبي التحولات الطورية والسعة الحرارية من إشارة DSC.
تم تسخين العينة في بوتقات ألومنيوم مغلقة إلى 180 درجة مئوية بمعدل تسخين 10 كلفن/دقيقة وظلت متساوية الحرارة لمدة 3 ساعات. ثم تم تسخينها إلى 600 درجة مئوية بمعدل تسخين 10 كلفن/دقيقة.
يوضِّح المنحنى الأزرق فقدان الكتلة والمنحنى الأحمر إشارة DSC. تنتج القمة الأولى في إشارة DSC عن ذوبان العينة. وتكون بداية ذروة الذوبان عند 46 درجة مئوية.
بعد الذوبان الكامل للعينة، تحدث ذروة ثانية ماصة للحرارة مع بداية عند 141 درجة مئوية. تُظهر إشارة TG فقدان وزن بنسبة 32% في نطاق درجة الحرارة هذا. ينفصل ماء تبلور رباعي هيدرات نترات الكالسيوم ويتكون ملح لا مائي صلب.
خلال فترة الاحتجاز المتساوي الحرارة عند 180 درجة مئوية، لا تخضع العينة لأي تغيرات أخرى، مما يعني أن درجة الحرارة هذه مثالية لتجفيف الملح والحصول على الملح اللامائي.
عند تسخينه مرة أخرى إلى 541 درجة مئوية، تحدث قمة ماصة للحرارة. يذوب الملح اللامائي. ومع ذلك، تُظهر إشارة TG فقدانًا في الوزن. وهذا يشير إلى أن الملح يتحلل أثناء الذوبان. ولذلك، لا يمكن قياس إنثالبي الانصهار والسعة الحرارية للملح اللامائي المنصهر مباشرةً.
ومع ذلك، يمكن تحقيق ذلك من خلال المزيد من قياسات TG-DSC لمخاليط الملح. يجب خلط نترات الكالسيوم مع نترات الليثيوم أو الصوديوم أو نترات البوتاسيوم بنسب مولية مختلفة. يمكن تحديد إنثالبي الانصهار من قمم ذوبان DSC للمخاليط. يمكن بعد ذلك حساب إنثالبي انصهار نترات الكالسيوم النقي ببساطة عن طريق الاستقراء إلى نسبة مئوية مولارية 100 % بالنسبة إلى نترات الكالسيوم.
تُستخدم الطريقة نفسها لقياس السعة الحرارية لنيترات الكالسيوم اللامائية المنصهرة.
