Bu çalışmada, TG-DSC ölçümlerinin kalsiyum nitrat tetrahidrat – Ca(NO3)2. 4H2O– ölçüm sonuçları sunulmuş ve tartışılmıştır. Bu tuz, ucuz ve son derece etkili olduğu için ısı depolama ve ısı transferi için bir malzeme olarak zaten yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Numune, ağırlıktaki değişimi ve DSC sinyalini aynı anda izleyen bir Linseis STA L81 cihazı kullanılarak analiz edilmiştir. Faz geçişlerinin entalpisi ve ısı kapasitesi DSC sinyalinden belirlenebilir.
Numune kapalı alüminyum potalarda 10 K/dak ısıtma hızıyla 180 °C’ye ısıtılmış ve 3 saat boyunca izotermal olarak tutulmuştur. Daha sonra 10 K/dak ısıtma hızıyla 600 °C’ye ısıtılmıştır.
Mavi eğri kütle kaybını, kırmızı eğri ise DSC sinyalini göstermektedir. DSC sinyalindeki ilk pik, numunenin erimesinden kaynaklanmaktadır. Erime pikinin başlangıcı 46 °C’dir.
Numunenin tamamen erimesinden sonra, 141 °C’de başlayan ikinci bir endotermik pik meydana gelir. TG sinyali bu sıcaklık aralığında %32’lik bir ağırlık kaybı göstermektedir. Kalsiyum nitrat tetrahidratın kristalleşme suyu ayrılır ve katı susuz tuz oluşur.
180°C’de izotermal bekletme süresi boyunca numune başka bir değişikliğe uğramaz, bu da bu sıcaklığın tuzu kurutmak ve susuz tuz elde etmek için ideal olduğu anlamına gelir.
Tekrar 541 °C’ye ısıtıldığında endotermik bir pik oluşur. Susuz tuz erir. Ancak, TG sinyali ağırlıkta bir kayıp gösterir. Bu, tuzun erime sırasında ayrıştığını gösterir. Bu nedenle, erimiş susuz tuzun füzyon entalpisi ve ısı kapasitesi doğrudan ölçülemez.
Ancak bu, tuz karışımlarının daha ileri TG-DSC ölçümleri ile elde edilebilir. Kalsiyum nitrat farklı molar yüzdelerde lityum, sodyum veya potasyum nitrat ile karıştırılmalıdır. Füzyon entalpileri karışımların DSC erime piklerinden belirlenebilir. Saf kalsiyum nitratın füzyon entalpisi daha sonra kalsiyum nitrata göre % 100’lük bir molar yüzdeye ekstrapolasyonla hesaplanabilir.
Aynı yöntem erimiş susuz kalsiyum nitratın ısı kapasitesini ölçmek için de kullanılır.