DSC TGA 열분석기기

소개글

TGA(Thermogravimetric analyzer)의 측정 원리

열중량분석기(TGA)는 시료에 온도프로그램을 가하여 시료의 질량변화(changes in mass)를 시간이나 온도의 함수로써 측정한다. 재료의 질량손실은 증발(vaporization)이나 가스상 산물을 생성하는 화학반응(chemical reaction)에 의해 발생된다. 특히 TGA 실험 시 재료는 가스상 분위기에 민감하여 사용된 purge gas가 불활성(N2, He, Ar)이 아닌 경우 시료는 가스(O2, air)와 반응하여 예를 들면 산화분해(oxidation decomposition)거동과 관련해 산소를 purge하여 분해거동을 연구하는데 이용할 수 있다.
시차주사열량계(DSC)는 시료와 불활성 기준물질(inert reference)에 동일한 온도프로그램을 가하여 시료로부터 발생되는 열유속 차이(difference in heat flow)를 측정한다. Heat Flux DSC에서는 하나의 가열로(furnace)에서 시료와 기준물질이 이상적으로 동일한 pan에 각각 놓여져 열손실(thermal loss)과 pan의 영향이 효과적으로 보상된다.
열유속(Heat flow)은 전도된 전력(transmitted power)에 상당하며 와트(W; Watt)나 밀리와트(mW)단위로 측정된다. 열유속이나 전도전력을 시간으로 미분하면 에너지량으로 환산되며 mW•s나 mJ로 표시된다. 전도된 에너지는 시료의 엔탈피(enthalpy) 변화에 상당한다. 즉, 시료가 에너지를 흡수하면 엔탈피 변화는 endothermic이며 에너지를 방출하면 이 과정을 exothermic이라 한다.

목차

시차주사열량계
(DSC, Differential Scanning Calorimetry)
1. 전력 보상 DSC (Power Compensation DSC) 　
2. 열흐름 DSC (Heat Flux DSC)
3. 혼합형 DSC
4. DSC의 특징
5. DSC의 응용분야

본문내용

시차주사열량계
(DSC, Differential Scanning Calorimetry)

시차주사열량계(DSC)는 시료와 불활성 기준물질(inert reference)에 동일한 온도프로그램을 가하여 시료로부터 발생되는 열유속 차이(difference in heat flow)를 측정한다. Heat Flux DSC에서는 하나의 가열로(furnace)에서 시료와 기준물질이 이상적으로 동일한 pan에 각각 놓여져 열손실(thermal loss)과 pan의 영향이 효과적으로 보상된다.
열유속(Heat flow)은 전도된 전력(transmitted power)에 상당하며 와트(W; Watt)나 밀리와트(mW)단위로 측정된다. 열유속이나 전도전력을 시간으로 미분하면 에너지량으로 환산되며 mW•s나 mJ로 표시된다. 전도된 에너지는 시료의 엔탈피(enthalpy) 변화에 상당한다. 즉, 시료가 에너지를 흡수하면 엔탈피 변화는 endothermic이며 에너지를 방출하면 이 과정을 exothermic이라 한다.
DSC는 엔탈피 변화(enthalpy changes)와 전이에 의해 발생되는 열적거동(thermal effects)에 대해 다양한 정보를 제공하며 DSC를 이용해,
용융(fusion 혹은 melting)-용융열(ΔH), melting point(Tm),
유리전이온도(glass transition temperature, Tg),
결정화(crystallization)-결정화열, 결정화차수(degree of cryatallization), 결정화온도(Tc),
경화(curing)-경화도(degree of cure), 경화열, postcuring,
evaporation, solid-solid transition, polymorphism,
oxidation-Oxidation Induction Time(OIT, 산화도입기), thermal stability,
purity(순도), identification,
휘발성분의 증발과 같은 물리적 전이, 화학반응(chemical reaction) 거동,
비열(specific heat)등을 구할 수 있다.

참고 자료

없음