差示扫描量热法DSC测试方法课堂
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《化合物纯度测定差示扫描量热(DSC)法》编制说明1. 制标任务来源本标准系国家认证认可监督管理委员会2009年标准制修订项目计划2009B051《化合物纯度测定差示扫描量热(DSC)法》的制订,现已完成。
2. 标准制定的目的、意义和国内外同类研究概况差示扫描量热技术(DSC Differential Scanning Calorimetry)对低分子化合物进行纯度测定在上世纪六十年代就提出来,在八十年代逐渐发展成熟,并得到广泛应用。
它是测量在程序控温下,输入到样品和参比物的功率差与温度的关系的技术。
又分为功率补偿式(Power Compensation)和热流式(Heat Flux)两种。
与其它测定纯度的方法相比,DSC 法测定纯度具有许多优点:试样用量少,快速,操作简便,不需要标准品,不需分离杂质,能测定物质的绝对纯度,由DSC曲线计算出的杂质含量重现性好,准确度高,适合于测定高纯度化工医药产品。
ASTM在上世纪80年代中期陆续颁布了一系列有关DSC技术测定物质纯度的标准,为DSC技术的应用奠定了基础。
美国药典在1980年20版开始确定DSC法作为药品纯度检验的标准方法推荐使用, 并推荐DSC为药品纯度检验及生产质量控制方面的首选方法。
DSC法也被标准定值机构列为可供使用的标准定值方法。
本项标准制修订项目计划是国家认证认可监督管理委员会2009年标准制修订项目计划2009B051《化合物纯度测定差示扫描量热(DSC)法》的制订,部分工作承接山东检验检疫局1999年度科研项目《差示扫描热分析(DSC)对固体有机化工品纯度、熔点测定的研究》(SK9903)的研究内容,并于2001年完成山东省地方标准《邻苯二甲酸酐的差示扫描量热法(DSC)纯度测定》的制订。
本标准的制订参考了ASTM E 928-01《纯度的差示扫描热法测定标准试验方法》。
本标准立项后,课题组积极组织攻关研究,建立了差示扫描热分析法(DSC)对化合物纯度的测定方法,并对影响检测结果的重要实验条件进行了实验,得到纯度测定的优化条件;同时,组织了多个实验室参加的一致性水平试验,获得了方法的精密度、重现性及再现性数据。
DSC(差示扫描量热法)测试入门问答1、DSC(差示扫描量热法)基本原理DSC(差示扫描量热法)是在程序温度(升/降/恒温及其组合)过程中,测量样品与参考物之间的热流差,以表征全部与热效应有关的物理变化和化学变化。
2、典型应用玻璃化变化相容性熔融、结晶热稳定性、氧化稳定性熔融热、结晶热反应动力学共熔温度、纯度热力学函数物质辨别液相、固相比例多晶型比热3、DSC与DTA是什么关系?DSC的前身是差热分析DTA,我简单介绍下工作原理的区分:DTA呢,只能测试△T信号,无法建立△H与△T之间的联系;而DSC测试△T信号,并建立△H与△T之间的联系。
4、DSC测试需要注意哪些条件?重要有如下几点:升温速率、样品用量、制样方式、试验气氛、坩埚的选取、样品温度掌控(STC)、DSC基线。
5、升温速率有哪些影响,有没有标准的升温速率?快速升温慢速升温使DSC峰形变大有利于相邻峰或相邻失重平台的分别特征温度向高温漂移DSC/DTA峰形较小相邻峰或失重台阶的分别本领下降—热分析领域常用而标准的升温速率是(10K/min)。
利用多个不同升温速率下得到的一系列测试结果,可进行动力学分析。
在存在竞争反应路径的情况下,不同的升温速率得到的终产物构成可能不同。
6、一般DSC测试需要多少样品,样品量对DSC测试有哪些影响呢?并不是说样品量多或者少就肯定好,这个与目标分析结果有关样品量小样品量大所测特征温度较低,更“真实”峰值温度向高温漂移有利于气体产物扩散样品内温度梯度较大,气体产物扩散亦稍差相邻峰(平台)分别本领加强峰分别本领下降DSC峰形也较小峰形加宽—能增大DSC检测信号一般情况下,以较小的样品量为宜。
热分析常用的样品量为5~15mg。
在样品存在不均匀性的情况下,可能需要使用较大的样品量才具有代表性。
7、在DSC测试表征过程中,如何同时选择合适的升温速率和样品量呢?(1)提高对微弱的热效应的检测灵敏度:提高升温速率,加大样品量;(2)提高微量成份的热失重检测灵敏度:加大样品量;(3)提高相邻峰(失重平台)的分别度:慢速升温速率,小的样品量。