1.定(ding)性分(fen)析(xi)物(wu)質特(te)性(xing)
鑒別(bie)物質(zhi)類(lei)型:根(gen)據(ju)熱(re)量變(bian)化(hua)的特(te)征(zheng),可(ke)以(yi)鑒(jian)別(bie)物質(zhi)是(shi)晶(jing)體還(hai)是非(fei)晶(jing)體。晶(jing)體在(zai)熔(rong)化(hua)過程中有尖銳(rui)的吸(xi)熱峰,因(yin)為(wei)晶(jing)體熔(rong)化(hua)是壹(yi)個(ge)明確(que)的壹(yi)級相變(bian)過(guo)程,需要吸(xi)收特(te)定(ding)的熱(re)量來(lai)破(po)壞(huai)有序的晶(jing)格(ge)結構(gou)。而非(fei)晶(jing)體在(zai)玻璃化(hua)轉(zhuan)變(bian)時(shi),熱量變(bian)化(hua)是在(zai)壹(yi)個溫(wen)度(du)區(qu)間(jian)內逐(zhu)漸(jian)發(fa)生的,沒(mei)有尖銳(rui)的吸(xi)熱峰。例(li)如(ru),通過DSC可(ke)以(yi)區(qu)分(fen)結晶(jing)態(tai)的蔗(zhe)糖(有明顯的熔(rong)化(hua)峰)和(he)非(fei)晶(jing)態(tai)的蔗(zhe)糖玻璃。
研究(jiu)物質(zhi)純(chun)度(du):雜(za)質的存在會(hui)影(ying)響物質(zhi)的熔(rong)點和(he)熔(rong)程。純(chun)凈物(wu)質有固定(ding)的熔(rong)點和(he)較窄(zhai)的熔(rong)程,而含(han)有雜(za)質的物(wu)質熔(rong)點會(hui)降低(di),熔(rong)程會(hui)變(bian)寬。在DSC測(ce)試(shi)中(zhong),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)觀察熔(rong)化(hua)峰的形(xing)狀和位置來(lai)判(pan)斷物質的純(chun)度(du)。如(ru)果(guo)壹個(ge)樣(yang)品(pin)的熔(rong)化(hua)峰變(bian)寬且(qie)向(xiang)低溫方(fang)向(xiang)移(yi)動(dong),可(ke)能(neng)意(yi)味著(zhe)樣品(pin)中含(han)有雜(za)質。
2.定(ding)量分(fen)析(xi)物(wu)質特(te)性(xing)
測(ce)定(ding)焓變(bian)值:焓(han)變(bian)是(shi)描(miao)述(shu)物質(zhi)在化(hua)學反應或(huo)物理(li)變(bian)化(hua)過程中吸收或(huo)釋放熱(re)量的量度(du)。差(cha)示(shi)掃描(miao)量熱(re)儀可(ke)以(yi)直(zhi)接測(ce)量樣(yang)品在特(te)定(ding)過程中的焓(han)變(bian)。例(li)如(ru),通過測(ce)量化(hua)學反應的反應熱(re),可(ke)以(yi)了(le)解(jie)反應的能(neng)量需求(qiu)或(huo)釋放情(qing)況(kuang)。對(dui)於(yu)相變(bian)過(guo)程,如熔(rong)化(hua)焓、結晶(jing)焓等(deng)也(ye)可(ke)以(yi)精確(que)測(ce)定(ding)。這些(xie)焓變(bian)值對(dui)於(yu)理(li)解(jie)物質的能(neng)量儲存和傳遞(di)非(fei)常(chang)重要,在(zai)材料(liao)設計(ji)、能(neng)源(yuan)開(kai)發(fa)等(deng)領域(yu)有關(guan)鍵(jian)意(yi)義(yi)。
計(ji)算物質的比(bi)熱容:利用(yong)DSC測(ce)量樣(yang)品在不同溫(wen)度(du)下的熱(re)量變(bian)化(hua),結合(he)壹(yi)定(ding)的理(li)論(lun)模型,可(ke)以(yi)計(ji)算出物質的比(bi)熱容。比熱(re)容是物(wu)質的壹(yi)個重要物(wu)理參數(shu),它反映了(le)物(wu)質吸收(shou)或釋放熱(re)量的能(neng)力。通過測(ce)量不(bu)同溫度(du)下的比(bi)熱容,可(ke)以(yi)了(le)解(jie)物質的熱(re)力學性質隨(sui)溫度(du)的變(bian)化(hua)規(gui)律,這(zhe)對(dui)於(yu)研究(jiu)材料(liao)的熱(re)穩定(ding)性、熱(re)傳導等性能(neng)至(zhi)關(guan)重要。
3.動(dong)態(tai)監(jian)測(ce)物(wu)質變(bian)化(hua)過程
實時(shi)追(zhui)蹤(zong)化(hua)學反應:在(zai)化(hua)學反應研究(jiu)中,差(cha)示(shi)掃描(miao)量熱(re)儀可(ke)以(yi)實時(shi)監(jian)測(ce)反應過(guo)程中的熱(re)量變(bian)化(hua)。隨(sui)著(zhe)反應的進行(xing),反應物(wu)的消(xiao)耗和(he)產物的生成(cheng)會(hui)導致(zhi)熱量的吸(xi)收或釋(shi)放。通(tong)過觀(guan)察DSC曲(qu)線上的峰(feng)形和面(mian)積(ji)變(bian)化(hua),可(ke)以(yi)了(le)解(jie)反應的進程、速率以(yi)及(ji)反應的完(wan)成(cheng)程度(du)。例(li)如(ru),在研究(jiu)高分(fen)子聚(ju)合(he)反應時(shi),可(ke)以(yi)利(li)用(yong)DSC監(jian)測(ce)聚(ju)合(he)過(guo)程中的放熱(re)情(qing)況(kuang),從(cong)而優(you)化(hua)反應條件。
觀(guan)察(cha)物(wu)理過(guo)程的變(bian)化(hua):對於(yu)物(wu)理(li)過程,如晶(jing)體生長(chang)、凝(ning)膠形(xing)成(cheng)等,DSC也(ye)能(neng)提(ti)供有價值的信息。以(yi)晶(jing)體生長(chang)為(wei)例(li),在(zai)晶(jing)體生長(chang)過(guo)程中會(hui)釋放結晶(jing)熱,DSC可(ke)以(yi)檢測(ce)到這個(ge)熱(re)量變(bian)化(hua)過程,並且(qie)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)熱(re)量變(bian)化(hua)的特(te)征(zheng)來(lai)判(pan)斷晶(jing)體生長(chang)的速率、晶(jing)體的質(zhi)量等(deng)。
