Cтраница 4
Как показано на рис. 31.3, определение Гст влажных образцов вызывает большие трудности, чем сухих, так как влажные волокна должны быть запаяны в капсулы дифференциального сканирующего калориметра для предотвращения изменения влажности волокна в ходе определения. Кроме того, сдвиг базовой линии обычно очень мал, и точное определение Гст весьма затруднено. [46]
Другой способ градуировки основан на использовании эффекта Пельтье ( см. разд. При градуировке этим способом следует учитывать не только возможные неточности табличных значений тепловых эффектов, но также погрешности результатов взвешивания стандартного вещества, степень его чистоты, химической стабильности и т.п. Для многих калориметров градуировочный коэффициент зависит как от теплового эффекта, так и от природы и массы вещества, его удельной теплопроводности, коэффициента теплопередачи; в сканирующих калориметрах величина К может зависеть также от скорости нагревания. Поэтому при градуировке какого-либо прибора необходимо систематически варьировать все возможные из указанных параметров. [47]
![]() |
Типичная кривая ДТА. [48] |
Данные ДТА могут служить для количественных кинетических исследований. Так, при помощи ДТА часто изучают процессы разложения неорганических веществ. В связи с появлением в последнее время приборов типа сканирующего калориметра, которые позволили повысить точность измерения до 3 % и уменьшить навески до нескольких миллиграммов, применение ДТА при количественных исследованиях следует считать перспективным. [49]
Выпускаемые серийно в ряде стран микрокалориметры отличаются высокой чувствительностью, практически неограниченной продолжительностью измерений и широко применяются при определении небольших тепловых эффектов и теплот медленных р-ций, недоступных ранее для прямого термохим. Изучаются тепловые эффекты, сопровождающие ферментативные р-ции, фотосинтез, размножение бактерий и др. Дифференциальные сканирующие калориметры позволяют ускорить и упростить измерение тештоемкостей и теплот фазовых переходов по сравнению с классич. [50]
Обычно в ДСК входит калориметр изотермического типа. При таком способе измерения различия в теплопроводности, теплоемкости исследуемого образца и эталона и другие отклонения не имеют значения. На кривой ДСК пики имеют правильную форму, тогда как на кривой ДТА линейный участок кривой несколько искажается тепловыми явлениями, происходящими в образце. Сканирующий калориметр удобен для определения следов примесей в высокочистых органических соединениях по результатам наблюдения за понижением точки плавления. На положение узловых точек чистых веществ на Г - Я-диаграммах влияют ничтожные примеси. Изменение таких параметров твердых и жидких веществ, как температуры замерзания и кипения, давления пара растворов, положено в основу методов определения молекулярных масс и концентраций. [52]
![]() |
Зависимость теплоемкости ср натурального. [53] |
Из-за низких значений ДЯ полимеров ( и особенно эластомеров) для изучения их кристаллизации требуются калориметры, обладающие высокой чувствительностью. Увеличение чувствительности прибора достигается применением дифференциальных схем, при помощи которых сравниваются теплоемкости исследуемого образца и эталона. Измерение проводится с постоянной скоростью нагревания. Примером такого дифференциального сканирующего калориметра является хорошо известный прибор, выпускаемый фирмой Перкин - Элмер. [54]
Они отражают влияние сольватации неполярных участков в дополнение к гидратации других частей поверхности белка и поэтому могут рассматриваться как наиболее совершенная термодинамическая характеристика взаимодействий вода - белок. Теплоемкость удобно измерять как в растворе, так и в твердых образцах, поэтому можно сопоставить результаты исследования теплоемкости этих двух групп образцов. По темплоемкости малых молекул имеется достаточно обширная литература, и для нее более, чем для других термодинамических функций, применимы соотношения аддитивности. Измерения темплоемкости белков выполняются с помощью дифференциальных сканирующих калориметров, которые позволяют получить теплоемкость как функцию температуры, и реже - с помощью капельных калориметров, которые дают значение теплоемкости при фиксированной средней температуре. Например, из измерений на коллагене [11] следует, что для образцов со степенью гидратации 0 35 г воды / г белка не наблюдается никакого перехода. Отсюда можно сделать вывод, что по крайней мере данное количество воды взаимодействует с белком настолько сильно, что она не может замерзнуть. [55]
Калориметрические измерения проводят в разогретом ( охлажденном) до рабочей т-ры спец. Выделяющееся ( поглощающееся) в исследуемом образце материала тепло ( из-за протекания в нем какого-либо процесса) изменяет его т-ру по отношению к т-ре калориметра, вследствие чего возникает теплооб мен между поверхностями образца и прибора. Тепловой поток Ф при пост, температурном режиме равен Ф XQ, где X - теплопроводность среды в калориметре; 0 - градиент температуры. Наиболее перспективны вакуумные дифференциальные сканирующие калориметры, в к-рых исследуемый и эталонный образцы нагревают электр. [56]