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13611710102更新時(shí)間:2022-08-03 瀏覽次數(shù):4251
的客戶問(wèn),為什么我們測(cè)試的熔點(diǎn)不穩(wěn)定?忽大忽小,誤差很大。那么客戶測(cè)試的“熔點(diǎn)",指的是測(cè)試的初熔點(diǎn)還是終熔點(diǎn)呢?
DSC測(cè)熔點(diǎn)中,基線剛開(kāi)始下降時(shí)是初熔點(diǎn),基線下降的值是通常定義的熔點(diǎn);有些物體的熔化是一個(gè)過(guò)程,包括初熔點(diǎn)、融程和終熔點(diǎn)。
特征溫度如下圖所示[1]:
① 外推起始溫度Tei ℃,即“初熔點(diǎn)":
外推基線與對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)變開(kāi)始的曲線最大斜處所作切線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度。
② 峰溫度Tp ℃,即“終熔點(diǎn)":
峰達(dá)到的最大值(或最小值)所對(duì)應(yīng)的溫度。
③ 外推終止溫度Tef ℃:
外推基線與對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)變結(jié)束的曲線最大斜處所作切線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度。
其中終熔點(diǎn),我們認(rèn)為是樣品剛剛好*融化。
目前,我們測(cè)試初熔點(diǎn)Tei數(shù)據(jù)穩(wěn)定,但是終熔點(diǎn)Tp受實(shí)驗(yàn)樣品量、升溫速率影響,數(shù)據(jù)有差異。我們使用華東理工大學(xué)提供的樣品:9號(hào)蠟,做本次實(shí)驗(yàn),控制單一變量(實(shí)驗(yàn)樣品量、升溫速率)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
以1.71mg為基礎(chǔ)重量,記為1x,3.45mg為2x,即2倍基礎(chǔ)重量,6.98mg為4x,8.5mg為5x,14.19mg為8x,17.08mg為10x;升溫速率分為0.5℃/min、1℃/min、2℃/min(本次實(shí)驗(yàn)使用較為低的升溫速率,平時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí),常用的升溫速率為5℃/min或10℃/min或20℃/min);
表一:在不同重量、不同升溫速率下,樣品的終熔點(diǎn)對(duì)比:
重量mg | 倍數(shù) | 升溫速率℃/min | 終熔點(diǎn)溫度℃ |
1.71 | 1x | 0.5 | 71.7 |
1 | 72.4 | ||
2 | 72.78 | ||
3.45 | 2x | 0.5 | 72.1 |
1 | 72.59 | ||
2 | 73.5 | ||
6.98 | 4x | 0.5 | 73.5 |
1 | 74.2 | ||
8.5 | 5x | 1 | 74.4 |
2 | 74.8 | ||
14.19 | 8x | 1 | 75.4 |
17.08 | 10x | 0.5 | 74.19 |
1 | 75.89 | ||
2 | 76.49 |
表二:在1℃/min升溫速率下,不同重量樣品的終熔點(diǎn)對(duì)比:
重量mg | 倍數(shù) | 升溫速率℃/min | 終熔點(diǎn)溫度℃ |
1.71 | 1x | 1 | 72.4 |
3.45 | 2x | 1 | 72.59 |
6.98 | 4x | 1 | 74.2 |
8.5 | 5x | 1 | 74.4 |
14.19 | 8x | 1 | 75.4 |
17.08 | 10x | 1 | 75.89 |
由上面兩個(gè)表格可見(jiàn),終熔點(diǎn)溫度與升溫速率、實(shí)驗(yàn)樣品量成正相關(guān)關(guān)系,即隨著升溫速率或?qū)嶒?yàn)樣品量增加,終熔點(diǎn)也會(huì)隨之的變大,因?yàn)闋t體溫度不是恒定不變的,一直以一定的升溫速率增加,樣品融化總是需要一定的時(shí)間,在融化的過(guò)程中,爐體溫度一直在增加。
目前,我們使用的升溫速率比較低,如果按照正常實(shí)驗(yàn)的升溫速率(5-20℃/min,數(shù)據(jù)將偏差的比較大)
為更加明顯的觀察以上表格內(nèi)的數(shù)據(jù),我們將實(shí)驗(yàn)曲線綜合處理,如下圖所示:
注:為了更加明顯的觀察曲線終熔點(diǎn)的區(qū)別,我們將熔點(diǎn)峰放大到全屏展示,因此數(shù)據(jù)曲線將顯示出微觀的波動(dòng),相對(duì)其他數(shù)據(jù)報(bào)告的曲線會(huì)波動(dòng)比較大,正常坐標(biāo)范圍室,基線是很平穩(wěn)的。
圖2:在0.5℃/min升溫速率下不同重量樣品的終熔點(diǎn)對(duì)比圖
圖3:在1℃/min升溫速率下不同重量樣品的終熔點(diǎn)對(duì)比圖
圖4:在2℃/min升溫速率下不同重量樣品的終熔點(diǎn)對(duì)比圖
圖5:1.71mg樣品,在不同升溫速率下的終熔點(diǎn)對(duì)比圖
圖6:3.45mg樣品,在不同升溫速率下的終熔點(diǎn)對(duì)比圖
圖7:17.08mg樣品,在不同升溫速率下的終熔點(diǎn)對(duì)比圖
由上述6張曲線圖的直觀展示,初熔點(diǎn)相對(duì)比較穩(wěn)定,終熔點(diǎn)隨著升溫速率的變化、試驗(yàn)樣品量的變化而變化,因此,我們?cè)O(shè)備在使用標(biāo)準(zhǔn)樣品校正的時(shí)候,通常情況下,使用該標(biāo)準(zhǔn)樣品的初熔點(diǎn)位置為標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)數(shù)據(jù)。
因此,如果您需要與其他單位做數(shù)據(jù)對(duì)比,要提前溝通好,對(duì)比的是初熔點(diǎn)還是終熔點(diǎn)?升溫速率是多少?實(shí)驗(yàn)樣品量是多少?不然,極大可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)不上,但是設(shè)備標(biāo)定正確的事情,造成不必要的誤會(huì)。
如對(duì)上文數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)有何異議,歡迎與我們聯(lián)系,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比與探討,我們期待著各位科研人員的指正。
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