差示扫描量热法（DSC）：原理、应用及测量标准
差示扫描量热法（DSC）：原理、应用及测量标准
差示扫描量热法（DSC）是一种在程序控制温度下，测量物质与参比物的功率差与温度关系的热分析技术。它广泛应用于材料科学、药物分析、生物化学、食品工业和能源材料等领域，能够测定物质的熔点、玻璃化转变温度、结晶度等热力学参数。本文将详细介绍DSC的工作原理、应用领域及其相关的测量标准。
差示扫描量热法（DSC）的基本原理
差示扫描量热法（DSC）是在程序控制温度下，测量输给物质与参比物的功率差与温度的一种热分析技术。根据测量方法的不同，DSC可分为功率补偿性DSC和热流型DSC。南京大展的差示扫描量热仪采用的是热流型，通过观察样品和参比物的热流随温度或时间的变化过程，可以测定多种热力学参数，包括测量不同材料的熔点、玻璃化转变温度、结晶度、熔融热、结晶热、纯度、相转变温度，以及材料的热稳定性等。
利用差示扫描量热法（DSC）测定时记录的热谱图称之为DSC曲线，其纵坐标是试样与参比物的功率差，也称之为热流率，单位为毫瓦（mW），横坐标为温度（T）或时间（t）。
差示扫描量热法（DSC）的应用领域
材料科学领域：在材料科学中，DSC用于研究材料的热性能，如玻璃化转变、结晶行为、熔融特性等。通过DSC可以测定高分子材料的玻璃化转变温度，这对于确定其使用温度范围非常重要。
药物分析领域：DSC在药物分析和纯度检测中扮演着重要角色。通过测量药物的热效应，DSC可以帮助确定药物的纯度和稳定性。
生物化学领域：DSC用于研究生物大分子如蛋白质和核酸的构象变化。这些研究有助于了解生物分子的功能和相互作用机制。例如，通过监测蛋白质在不同温度下的热变化，可以推断其结构稳定性和活性状态。
食品工业领域：在食品工业中，DSC用于研究食品成分的热性质，如脂肪的熔化和结晶行为，这有助于改进食品加工技术和质量控制。
能源材料领域：DSC还被用于研究和开发新型能源材料，如电池和燃料电池中的热管理。通过DSC分析，可以优化这些材料的性能和安全性。
差示扫描量热仪的测量标准
- GB/T 19466.1-2004 塑料 差示扫描量热法（DSC）第1部分：通则
- GB/T 19466.4-2016 塑料 差示扫描量热法（DSC）第4部分：比热容的测定
- GB/T 19466.2-2004 塑料 差示扫描量热法（DSC）第2部分：玻璃化转变温度的测定
- GB/T 19466.3-2004 塑料 差示扫描量热法（DSC）第3部分：熔融和结晶温度及热焓的测定