科普知識丨差示掃描量熱儀操作指南

差示掃描量熱儀（Differential Scanning Calorimetry, DSC）是一種通過測量樣品與參比物之間的熱流差來分析材料熱性質(zhì)的重要儀器，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、制藥、化工等領(lǐng)域。其操作需遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性并延長設(shè)備壽命。以下為DSC操作使用的關(guān)鍵要點：

一、操作前準(zhǔn)備

1. 儀器檢查：確認(rèn)設(shè)備電源、氣路（如氮氣保護系統(tǒng)）連接正常，冷卻裝置（循環(huán)水機或液氮）處于工作狀態(tài)。

2. 樣品制備：精確稱量樣品（通常10-20mg），使用專用坩堝，避免氧化或揮發(fā)。樣品需研磨均勻，與坩堝底部充分接觸。

3. 參比物選擇：空坩堝作為參比物。

二、測試流程

1. 校準(zhǔn)程序：使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如銦、鋅）進行溫度與熱焓校準(zhǔn)，確保儀器基線平穩(wěn)。

2. 參數(shù)設(shè)置：

• 溫度范圍：根據(jù)樣品特性設(shè)定起始溫度（通常低于預(yù)期反應(yīng)溫度20℃）和終止溫度。

• 升溫速率：常規(guī)測試選擇5-20℃/min，高分辨率測試建議≤5℃/min。

• 氣氛控制：氧化性實驗使用空氣，防止分解可選氮氣或氬氣。

• 測試執(zhí)行：將樣品與參比坩堝對稱放置，啟動程序并實時監(jiān)測熱流曲線。異常波動需立即暫停檢查。

三、注意事項

1. 安全防護：高溫測試時避免觸碰爐體；處理腐蝕性樣品后及時清理腔體。

2. 數(shù)據(jù)可靠性：

• 樣品量過多會導(dǎo)致熱滯后，過少則信號微弱。

• 密封不嚴(yán)可能引起揮發(fā)物干擾基線。

• 每次測試后需清潔爐體，避免殘留污染。

四、數(shù)據(jù)分析

通過軟件識別特征峰（熔融峰、結(jié)晶峰、分解峰等），結(jié)合升溫速率計算熱力學(xué)參數(shù)。需注意區(qū)分物理變化（如相變）與化學(xué)變化（如分解）的峰形差異。

規(guī)范化的DSC操作不僅能獲得精準(zhǔn)的熱分析數(shù)據(jù)，還能有效降低設(shè)備故障率。實驗人員需熟練掌握儀器原理，針對不同樣品特性優(yōu)化測試方案，方能使這一技術(shù)工具發(fā)揮最大價值。