Manager de laborator pentru analizoare termice
Analiza termică sau calorimetria corelează evenimentele dependente de temperatură cu caracteristicile fizice ale unei probe, cum ar fi masa, structura, rezistența, fragilitatea, alungirea, descompunerea, gazele evoluate, oxidarea, reducerea sau structura fizico-chimică.
Dr. Angelo DePalma
Versatil, divers, instrumentare și metode
Analiza termică sau calorimetria corelează evenimentele dependente de temperatură cu caracteristicile fizice ale unei probe, cum ar fi masa, structura, rezistența, fragilitatea, alungirea, descompunerea, gazele evoluate, oxidarea, reducerea sau structura fizico-chimică. Orice proprietate care se schimbă odată cu temperatura se pretează la o variantă de analiză termică.
Fiecare industrie preocupată de relația dintre energie și modul în care produsele lor se comportă în lumea reală utilizează analizoare termice. Măsurătorile termice oferă companiilor alimentare valori pentru conținutul caloric (energetic), producătorilor de materiale cu temperaturi de tranziție de fază și cercetătorilor universitari cu informații despre fazele materiei.
Măsurătorile termice sunt relevante în fiecare fază a ciclului de viață al unui produs, de la dezvoltare la fabricație, controlul calității și eliberare. „Tot ceea ce faci unui material, tot ceea ce îi adaugi, cum îl formulezi, unde îl depozitezi și cum îl bătui, toate afectează proprietatea finală livrabilă”, notează Michael Zemo, manager de piață la Mettler- Toledo (Columbus, OH). Și toate acestea sunt legate de modul în care materialul sau produsul finit tratează căldura.
Analiza termică nu se referă doar la temperaturi ridicate. Unele instrumente au o funcție de răcire care permite monitorizarea evenimentelor la temperatură scăzută, cum ar fi tranziția sticlei în polimeri.
Instrumente de cal de lucru
Calorimetria de scanare diferențială (DSC) și analiza termogravimetrică (TGA) sunt două specialități ale Particle Technology Labs (Downer’s Grove, IL), un laborator de servicii de analiză contractuală.
Particle Technology folosește DSC pentru a măsura tranzițiile sticlei, temperaturile de topire și cristalizarea. „Poate determina, de asemenea, entalpia evenimentelor endoterme și exoterme”, comentează Dave Jovanovic, analist de particule fine la companie.
TGA, o tehnică complementară, măsoară căldura asociată cu câștigul sau pierderea de masă rezultată din evaporare, oxidare/reducere sau descompunere. Analiștii folosesc adesea TGA ca pre-test pentru DSC, pentru a determina limitele de încălzire ale eșantionului înainte de analiza DSC.
Industriile farmaceutice și polimerice sunt din ce în ce mai interesate atât de TGA, cât și de DSC. Companiile medicamentoase folosesc aceste tehnici pentru a testa stabilitatea medicamentului și starea cristalină (sau lipsa acestora). De exemplu, unele medicamente funcționează mai bine într-un anumit polimorf cristalin, iar altele sunt mai eficiente într-o stare amorfă. Companiile de polimeri sunt interesate să măsoare numeroase proprietăți asociate cu căldura, cum ar fi dimensiunile și stabilitatea mecanică, stabilitatea chimică și stările fizice (de exemplu, tranziția sticlei) legate de performanța mecanică.