Przejście fazowe substancji: topnienie

Topnienie opisuje przejście fazowe substancji ze stanu stałego do stanu ciekłego [1, rozdz. 2.5.7]. Podczas procesu topnienia temperatura substancji pozostaje stała. Oznacza to, że ciepło wprowadzane do DSC przez piec lub grzałkę jest wykorzystywane do przekształcenia próbki w stan ciekły. Wymagana do tego energia nazywana jest entalpią fuzji i jest oznaczana skrótem ∆HM. Jeśli próbka topi się podczas pomiaru DSC, tworzy to pik w kierunku endotermicznym.

Ponieważ entalpia właściwa syntezy substancji jest brana pod uwagę przy identyfikacji lub ocenie próbek, w praktyce wyniki są zwykle automatycznie dzielone przez masę próbki. W związku z tym zakłada się, że wyznaczone entalpie zostały już podzielone przez masę próbki. Jeśli na proces ten nie nakładają się inne procesy zachodzące w próbce, linia bazowa powraca do wartości sprzed przemiany fazowej po procesie topnienia. Entalpia ∆HM jest określana przez całkowanie tego obszaru piku. W zależności od kształtu piku i sygnału DSC przed i po piku, istnieją różne metody oceny w celu określenia jak najdokładniejszego obrazu faktycznie pochłoniętej energii. Jeśli obecna jest mieszanina substancji, proporcje mieszaniny można określić, analizując je oddzielnie i stosując literaturowe wartości entalpii topnienia odpowiednich substancji. Jeśli dwa piki topnienia substancji znajdują się bardzo blisko siebie, mogą wystąpić podwójne piki lub piki z ramionami. Te łączące się lub nakładające się piki muszą być analizowane oddzielnie w celu uzyskania wiarygodnych stwierdzeń. Poniżej wymieniono i przeanalizowano dwa przykłady takich pików (rys. 1) wraz z odpowiednimi temperaturami.

Literatura:

  1. B. Wunderlich, Analiza termiczna materiałów polimerowych. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005.
  2. Testowanie tworzyw sztucznych i elastomerów Analiza termiczna Różnicowa kalorymetria skaningowa (DDK), DIN 53965, 1994.

Czy podobał Ci się artykuł ?

A może nadal masz pytania? Zapraszamy do kontaktu!

+49 9287 / 880 – 0

Artykuły, które mogą Ci się również spodobać