Calorimeter ການສະແກນຄວາມແຕກຕ່າງກັບວິທີການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນອື່ນໆ

ຄວາມເຂົ້າໃຈ ການວັດແທກຄວາມຮ້ອນແບບສະແກນແບບແຕກຕ່າງ (DSC)

ຫຼັກການຂອງ Differential Scanning Calorimetry (DSC)

DSC, ສັ້ນ ສໍາ ລັບ Calorimetry Scanning Calorimetry, ເບິ່ງວ່າວັດສະດຸປ່ຽນແປງແນວໃດເມື່ອຖືກເຮັດຄວາມຮ້ອນໂດຍການປຽບທຽບປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ໄຫຼເຂົ້າໄປໃນຕົວຢ່າງກັບສິ່ງທີ່ເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸອິນເຕີອອນເທີ. ວິທີນີ້ເຮັດວຽກໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ ໂດຍຜ່ານສອງວິທີການ. ກ່ອນອື່ນ ຫມົດ ກໍມີການວັດແທກຄວາມຮ້ອນທີ່ພົບເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງໃນອຸນຫະພູມ ໃນຕົວຢ່າງ ແລະຕົວອ້າງອີງ ອັນທີສອງແມ່ນການຊົດເຊີຍພະລັງງານ ບ່ອນທີ່ພະລັງງານເພີ່ມເຕີມຖືກເພີ່ມຂຶ້ນ ເພື່ອຮັກສາສິ່ງຕ່າງໆໃຫ້ມີຄວາມສົມດຸນທາງຄວາມຮ້ອນ. ເຄື່ອງຈັກ DSC ຂອງມື້ນີ້ ແມ່ນເຄື່ອງທີ່ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນຫຼາຍ ເຊັ່ນກັນ ສາມາດຈັບໄດ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ຽນແປງລົງເຖິງປະມານ 0.1 ໄມໂຄວາັດ ຄວາມຮູ້ສຶກແບບນັ້ນ ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ ທີ່ຈະສັງເກດເຫັນການຫັນປ່ຽນທີ່ສໍາຄັນ ເຊັ່ນວ່າ ເມື່ອສິ່ງໃດສິ່ງຫນຶ່ງລະລາຍ, ສ້າງກີດສະຕິກ, ຫຼື ຜ່ານການຫັນປ່ຽນແກ້ວ. ການ ປັບປຸງ ພະລັງງານ ສໍາລັບໃຜທີ່ເຮັດວຽກໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸຫຼືພັດທະນາຢາໃຫມ່, DSC ໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຈໍາເປັນທີ່ສຸດໃນການເຂົ້າໃຈພຶດຕິກໍາຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ອີງຕາມຄູ່ມືອຸປະກອນທີ່ຜ່ານມາຈາກ Hitachi High-Tech (2023).

ວິທີການ DSC ວັດແທກການປ່ຽນແປງທາງອຸນຫະພູມໃນວັດສະດຸ

ໃນເວລາທີ່ດໍາເນີນການທົດສອບ DSC, ທັງວັດສະດຸຕົວຢ່າງແລະສານທົດສອບແມ່ນຖືກເຮັດຄວາມຮ້ອນຫຼືເຢັນໃນອັດຕາດຽວກັນ. ເຄື່ອງໃຊ້ນີ້ຈຶ່ງຕິດຕາມວ່າ ພະລັງງານເພີ່ມເຕີມເທົ່າໃດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອຮັກສາໃຫ້ພວກມັນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ເຫມາະສົມ. ເຕັກນິກນີ້ພິສູດວ່າມີຄຸນຄ່າໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ເຮັດວຽກກັບໂພລີເມີຍ້ອນວ່າມັນສາມາດ ກໍາ ນົດອຸນຫະພູມການປ່ຽນແກ້ວ (Tg) ໃນລະດັບປະມານ ຫນຶ່ງ ອົງສາເຊລຊີ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຢາຍັງເພິ່ງພາອາໄສ DSC ຢ່າງຫນັກ ພວກມັນໃຊ້ມັນເພື່ອກວດເບິ່ງວ່າ ຢາຕ່າງໆຈະຄົງທີ່ໄດ້ແນວໃດ ໂດຍເບິ່ງຢ່າງໃກ້ຊິດຈຸດລະລາຍຂອງພວກມັນ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ DSC ໂດດເດັ່ນຈາກວິທີການທົດສອບແບບ bulk ແບບດັ້ງເດີມ? ມັນເຮັດວຽກກັບຕົວຢ່າງນ້ອຍໆ, ບາງຄັ້ງມີພຽງແຕ່ micrograms ຂອງວັດສະດຸ. ນີ້ມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ ສໍາລັບສານຊີວະພາບທີ່ແພງ ເຊັ່ນ ໂປຣຕີນຊຸລູຊັ່ນ ບ່ອນທີ່ການເກັບຕົວຢ່າງໃຫ້ພຽງພໍ ສໍາລັບການທົດສອບ ບໍ່ເປັນໄປໄດ້ສະເຫມີ ດ້ວຍ DSC ພວກນັກວິທະຍາສາດສາມາດກວດພົບການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງນ້ອຍໆໃນວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ ໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີປະລິມານຫຼາຍ ຫຼື ວຽກງານການກະກຽມທີ່ສັບສົນກ່ອນ.

ການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນຂອງ DSC ໃນວັດສະດຸແລະ Biomaterial Analysis

• ວິທະຍາສາດໂພລີເມີ : ການສະແດງລັກສະນະ ຕ.ກ. , ການກັ່ນຕອງການກັ່ນຕອງ, ແລະຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງໃນການກັ່ນຕອງໃນທາດເຫຼັກ
• ຄະແນນ : ການກວດພົບຢາປອມໂດຍຜ່ານການຫັນປ່ຽນໃນພຶດຕິ ກໍາ ການລະລາຍ
• ວັດຖຸຊີວະພາບ : ຕິດຕາມກວດກາການປ່ຽນທາດໂປຼຕີນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຂອງສັກຢາ

ການສຶກສາປີ 2023 ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບຂອງ DSC ໃນການລະບຸຄວາມບໍ່ສະອາດໃນວັດສະດຸປະສົມ nylon, ເຊິ່ງ ນໍາ ໄປສູ່ການປັບປຸງ 14% ໃນການຜະລິດໂດຍການຊ່ວຍໃຫ້ມີການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບໃນໄວ.

ຂໍ້ດີແລະຂໍ້ ຈໍາ ກັດຂອງ DSC ສໍາ ລັບການສະແດງຄຸນລັກສະນະທາງຄວາມຮ້ອນ

ຄວາມແຂງ :

• ໃຫ້ຂໍ້ມູນປະລິມານກ່ຽວກັບ enthalpies ການປ່ຽນແປງ
• ຕ້ອງການການກະກຽມຕົວຢ່າງຢ່າງ ຫນ້ອຍ (ປົກກະຕິແລ້ວ 110 ມກ)
• ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບທາດແຂງ, ທາດແຫຼວ, ແລະ gel

ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ :

• ຈໍາກັດການປ່ຽນຜ່ານດ້ວຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີພະລັງງານທີ່ພຽງພໍ (0.1 J/g)
• ການຕີຄວາມຫມາຍກາຍເປັນສັບສົນເມື່ອການປ່ຽນແປງການຫຼາຍຢ່າງຊ້ໍາກັນ, ເຊັ່ນໃນໂພລີເມີຫຼາຍໄລຍະ
• ຕ້ອງການວັດສະດຸອ້າງອີງຄວາມບໍລິສຸດສູງ ສໍາ ລັບການກໍານົດທີ່ຖືກຕ້ອງ

ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ ຈໍາ ກັດເຫຼົ່ານີ້, DSC ຍັງຄົງເປັນມາດຕະຖານຄໍາ ສໍາ ລັບການປະເມີນຜົນຄວາມຮ້ອນຍ້ອນຄວາມສາມາດຜະລິດຄືນ ໃຫມ່, ຄວາມແມ່ນຍໍາ, ແລະການຍອມຮັບອຸດສາຫະ ກໍາ ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

DSC vs. ການວິເຄາະ Thermogravimetric (TGA): ການວັດແທກການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນ vs ການປ່ຽນແປງຂອງວັດຖຸ

ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານໃນຫຼັກການວັດແທກແລະອຸປະກອນ

ວິທີການຂອງ Calorimetry Scanning Differential (DSC) ແລະການວິເຄາະ Thermogravimetric (TGA) ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍເມື່ອມັນມາເຖິງສິ່ງທີ່ແຕ່ລະຢ່າງວັດແທກຕົວຈິງ. ດ້ວຍ DSC ພວກເຮົາເບິ່ງວ່າຄວາມຮ້ອນໄຫຼອອກມາຫຼາຍປານໃດ ໃນລະຫວ່າງຈຸດລະລາຍ, ເຫດການກ້າມສະຫລຸບ ແລະຈຸດປ່ຽນແກ້ວທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, TGA ສຸມໃສ່ຕິດຕາມການປ່ຽນແປງໃນນ້ ໍາ ຫນັກ ທີ່ເກີດຂື້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກລະລາຍ, oxidise, ຫຼືພຽງແຕ່ສູນເສຍສ່ວນປະກອບທີ່ອ່ອນໄຫວ. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນສະບັບປີ 2024 ຂອງ Polymer Materials Studies, DSC ສາມາດກວດພົບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມອ້ອມຈຸດການປ່ຽນແປງຂອງແກ້ວດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍໍາເພີ່ມຫຼືລົບເຄິ່ງລະດັບ Celsius. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ອຸປະກອນ TGA ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນພໍທີ່ຈະຈັບໄດ້ຄວາມສູນເສຍຂອງມະຫາສານລົງພຽງແຕ່ 0.1 micrograms. ຄວາມສາມາດໃນການວັດແທກເຫຼົ່ານີ້ സ്വാഭാവികമായുംສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການອອກແບບເຄື່ອງມືເຊັ່ນກັນ. ສໍາລັບການທົດສອບ DSC, ຕົວຢ່າງຕ້ອງຖືກວາງໄວ້ໃນ crucibles ປິດເພື່ອໃຫ້ການອ່ານການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນຍັງຄົງແມ່ນຖືກຕ້ອງ. ແຕ່ວ່າ TGA ເຮັດວຽກໄດ້ແຕກຕ່າງກັນ ເພາະມັນຕ້ອງການປ່ອງຕົວຢ່າງເປີດ ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ microbalances ທີ່ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນສູງ ທີ່ຕິດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງນ້ ໍາ ຫນັກ ໃນໄລຍະເວລາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ການນໍາໃຊ້ແບບເສີມໃນການສຶກສາການລະລາຍໂພລີເມີແລະຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ

ເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ມັກຖືກ ນໍາ ໃຊ້ຮ່ວມກັນເພື່ອໃຫ້ຮູບພາບທີ່ສົມບູນແບບກວ່າຂອງການກະ ທໍາ ຂອງວັດສະດຸ:

ປະເພດການວິເຄາະ	ຜົນຜະລິດຕົ້ນຕໍ	ການລົງທືນທີ່ສຳຄັນ
DSC	ການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນ (mW)	ຄວາມສະອາດຂອງແກ້ວ, ການປະຕິກິລິຍາ curing, T g
TGA	ການປ່ຽນແປງຂອງວັດຖຸ (%)	ເນື້ອໃນຂອງເຄື່ອງເຕີມ, ການກັ່ນຕອງການກັ່ນຕອງ

ເມື່ອປະສົມປະສານກັນ, DSC ແລະ TGA ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການສ້າງແບບ ຈໍາ ລອງການລະລາຍໂປລີເມີ 1923% ເມື່ອທຽບໃສ່ວິທີການດຽວ. ຕົວຢ່າງ, TGA ກໍາ ນົດປະລິມານເນື້ອໃນຄາບອນສີດໍາໃນຢາງ, ໃນຂະນະທີ່ DSC ພ້ອມກັນປະເມີນປະສິດທິພາບການແຂງໃນຊຸດດຽວກັນ.

ແນວໂນ້ມທີ່ ກໍາ ລັງເກີດຂື້ນ: TGA-DSC ທີ່ປະສົມປະສານ ສໍາ ລັບການຜະລິດແບບພ້ອມໆກັນ ການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນ

ການພັດທະນາໃຫມ່ໆ ໃນປັດຈຸບັນນີ້ ອະນຸຍາດໃຫ້ເຄື່ອງມື TGA-DSC ທີ່ປະສົມປະສານກັນ ສາມາດດໍາເນີນການທົດສອບທັງສອງຢ່າງໃນເວລາດຽວກັນ ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ ພວກນັກວິທະຍາສາດ ສາມາດເບິ່ງໄດ້ວ່າ ການປ່ຽນແປງຂອງມະຫາສານ ພົວພັນກັບເຫດການຄວາມຮ້ອນແນວໃດ ໃນຂະນະທີ່ມັນເກີດຂຶ້ນ. ສໍາລັບສິ່ງຕ່າງໆທີ່ປ່ຽນແປງໄປຕາມເວລາ ເຊັ່ນການເຮັດຄວາມແຂງດ້ວຍ epoxy resin ວິທີປະສົມປະສານນີ້ເຮັດວຽກໄດ້ດີຫຼາຍ ອີງຕາມການສຶກສາຈາກ Ponemon ໃນປີ 2023, ປະມານ 7 ໃນ 10 ນັກຄົ້ນຄວ້າພົບວ່າຂໍ້ມູນຂອງພວກເຂົາແມ່ນສອດຄ່ອງຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອໃຊ້ວິທີການນີ້ແທນທີ່ຈະ ດໍາ ເນີນການທົດສອບແຍກຕ່າງຫາກ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຍັງຫຼຸດຜ່ອນການລໍຖ້າຢູ່ບ່ອນອື່ນ ເພາະວ່າພວກມັນ ກໍາ ຈັດບັນຫາໃນການວາງຕົວຢ່າງໃນສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນແຕ່ລະຄັ້ງ ແລະຕັດເວລາການວິເຄາະໂດຍປະມານ 35 ຫາ 40 ເປີເຊັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຫ້ອງທົດລອງທີ່ເຮັດວຽກກ່ຽວກັບການກວດສອບຄວາມປອດໄພຂອງວັດສະດຸແບັດເຕີຣີ ແລະ ການສະແດງຄຸນລັກສະນະຂອງວັດສະດຸປະສົມຕ່າງໆ ແມ່ນຫັນມາໃຊ້ເຄື່ອງມືປະສົມປະສານເຫຼົ່ານີ້ເລື້ອຍກວ່າກ່ອນ.

DSC vs. ການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (DTA) ແລະການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນແບບກົນຈັກແບບໄດາມິກ (DMTA)

DTA vs DSC: ຄວາມຮູ້ສຶກ, ການແທກ, ແລະການ ນໍາ ໃຊ້ຕົວຈິງ

ທັງ DTA ແລະ DSC ສາມາດກວດພົບການປ່ຽນແປງທາງອຸນຫະພູມ ແຕ່ວ່າພວກມັນເຮັດວຽກແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ມີຄວາມຮູ້ສຶກແຕກຕ່າງກັນ. ດ້ວຍ DTA, ພວກເຮົາເບິ່ງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງຕົວຢ່າງຂອງພວກເຮົາ ແລະວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເມື່ອທັງສອງຖືກເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນທາງດຽວກັນ. DSC ໃຊ້ວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍການວັດແທກຄວາມຮ້ອນທີ່ ຈໍາ ເປັນທີ່ຈະຖືກ ນໍາ ໃຊ້ເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມເທົ່າທຽມກັນລະຫວ່າງຕົວຢ່າງແລະຕົວອ້າງອີງ. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າຂອງ Innovatech Labs ຈາກປີ 2022, ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າ DSC ສາມາດຮັບຮູ້ການປ່ຽນແປງພະລັງງານໄດ້ດີຂຶ້ນປະມານ 30% ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຊັ່ນການລະລາຍ ຫຼື ການກ້ອນແກ້ວ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ DSC ແຕກຕ່າງກັນແທ້ໆ ແມ່ນການເພິ່ງພາອາໄສວັດສະດຸການແທກມາດຕະຖານ ເຊັ່ນ ອິນດີໂອ ຫຼື ຊາຟີຣ໌ ຊຶ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມີການອ່ານຄວາມອາດສາມາດຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກຕ້ອງ ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ຫ້ອງທົດລອງຫຼາຍແຫ່ງຫັນມາໃຊ້ DSC ສໍາລັບສິ່ງຕ່າງໆ ເຊັ່ນ ກວດສອບຄວາມບໍລິສຸດຂອງຢາ ຫຼື ການສຶກສາວິທີການໂປລີເມວກີດກາດ. DTA ບໍ່ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນເທົ່າທີ່, ແຕ່ມັນຍັງເປັນທີ່ນິຍົມສໍາລັບການເຮັດວຽກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງສູງກວ່າປະມານ 700 ອົງສາເຊລຊີ. ນັກຄົ້ນຄວ້າເຊຣາມິກມັກມັກໃຊ້ DTA ເມື່ອເບິ່ງການປ່ຽນແປງຂອງໄລຍະ ເພາະວ່າຕົວເລກການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ແນ່ນອນ ບໍ່ສໍາຄັນໃນສະຖານະການເຫລົ່ານັ້ນ

DMTA ແລະ DSC: ການປຽບທຽບພຶດຕິ ກໍາ viscoelastic ກັບການປ່ຽນແປງການ Enthalpic

ການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນແບບກົນຈັກແບບໄດາມິກ ຫຼື DMTA ໂດຍຫຍໍ້, ເບິ່ງວ່າວັດສະດຸຕອບໂຕ້ແບບກົນຈັກແນວໃດໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ມັນຕິດຕາມສິ່ງຕ່າງໆ ເຊັ່ນ ໂມດູນເກັບຮັກສາ ແລະ ຄ່າ delta tan ໃນໄລຍະຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນນີ້ ເຮັດໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າຮູ້ດີວ່າ ວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ທົນທານຕໍ່ຈະປະພຶດແນວໃດ ໃນສະພາບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, Calorimetry Scanning Differential ເຮັດວຽກແຕກຕ່າງກັນໂດຍການກວດພົບການຫັນປ່ຽນວັດສະດຸໂດຍອີງໃສ່ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມສາມາດຄວາມຮ້ອນ. ເຕັກນິກທັງສອງນີ້ ກໍາ ນົດຈຸດການປ່ຽນແກ້ວແຕ່ເຮັດຕາມວິທີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. DSC ສະແດງການຫັນປ່ຽນນີ້ວ່າເປັນການປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນໃນຮູບແບບການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ DMTA ຕົວຈິງແລ້ວເຫັນວ່າມັນເປັນຈຸດສູງສຸດທີ່ ຫນ້າ ສັງເກດໄດ້ເມື່ອເບິ່ງການສູນເສຍພະລັງງານກົນຈັກ. ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນວາລະສານຂອງ MDPI ໃນປີ 2023 ໄດ້ສຸມໃສ່ວັດສະດຸປະສົມ epoxy ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ DMTA ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີກວ່າເມື່ອວັດແທກຄວາມ ຫນາ ແຫນ້ນ ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ໃນຂະນະທີ່ DSC ຍັງເປັນກະສັດໃນເວລາທີ່ມັນມາເຖິງການຈັບຕົວເຫດການ ex ສໍາລັບການເຮັດວຽກກັບ elastomers ໂດຍສະເພາະ, ວິທີການສອງນີ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ. DMTA ຊ່ວຍປະເມີນຄຸນລັກສະນະການ damping, ໃນຂະນະທີ່ DSC ຮັກສາແທັບກ່ຽວກັບຂະບວນການ crystallization, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດບອກວິສະວະກອນວ່າປະເພດຂອງຄວາມທົນທານໃນໄລຍະຍາວທີ່ພວກເຂົາສາມາດຄາດຫວັງຈາກວັດສະດຸຂອງພວກເຂົາ.

ການສຶກສາກໍລະນີ: ການສະແດງລັກສະນະທີ່ສົມບູນແບບຂອງ Polymer Composites ແລະ Biomaterials

ເບິ່ງວັດຖຸຊີວະພາບ, ການກວດກາຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (DSC) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄລາເຈນມີກະຕ່າທີ່ມີຄວາມອ່ອນແອຂອງການລະລາຍປະມານ 122 ຈໍລຕໍ່ກຣາມ, ແນະ ນໍາ ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມສົມບູນແບບຂອງໂຄງສ້າງທີ່ດີ. ໃນຂະນະດຽວກັນການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນແບບກົນຈັກແບບໄຕ້ (DMTA) ໄດ້ພົບເຫັນການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນໂມດູນການເກັບຮັກສາ, ຫຼຸດລົງຈາກ 2.1 gigapascals ລົງພຽງແຕ່ 85 megapascals ເມື່ອມັນຜ່ານຈຸດການປ່ຽນແກ້ວ. ຜົນການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ ໄດ້ຊ່ວຍໃນການຕັ້ງຄວາມຮ້ອນໃນການປຸງແຕ່ງທີ່ເຫມາະສົມ ສໍາລັບການພິມ 3D ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ມັນແຕກແຍກອອກມາ ເມື່ອຖືກຂ້າເຊື້ອໃນເວລາຕໍ່ມາ. ສໍາລັບວັດສະດຸ PEEK ທີ່ເສີມຂະຫຍາຍດ້ວຍເສັ້ນໃຍກາກບອນ, ການທົດສອບທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ພົບເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງໃນຈຸດລະລາຍປະມານ 5 ອົງສາເຊລຊີເຊັສ, ເຊິ່ງປະກົດວ່າກົງກັບການຫຼຸດລົງ 18 ເປີເຊັນໃນຄວາມດີຂອງເສັ້ນໃຍຕິດກັນຕາມຜົນການກວດສອບ DMTA ລາຍລະອຽດແບບນີ້ ແມ່ນສໍາຄັນຫຼາຍ ໃນການນໍາໃຊ້ທາງອາວະກາດ ບ່ອນທີ່ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ ຕ້ອງຢູ່ໃນລະດັບບວກ ຫຼືລົບ 1 ອົງສາ ເພື່ອຄວາມປອດໄພ

DSC vs. Nano-Differential Scanning Fluorimetry (nanoDSF) ໃນການວິເຄາະຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຂອງໂປຼຕີນ

ການປະເມີນຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງທາງອຸນຫະພູມຂອງໂປຼຕີນ: DSC vs nanoDSF ທີ່ບໍ່ມີປ້າຍ

Calorimetry Scanning Differential ເຮັດວຽກໂດຍການວັດແທກວ່າໂປຣຕີນດູດຄວາມຮ້ອນເທົ່າໃດເມື່ອພວກເຂົາເລີ່ມຕົ້ນເປີດເຜີຍ, ໃຫ້ຂໍ້ມູນໂດຍກົງກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດ thermodynamic ຂອງພວກເຂົາໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້. ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ການທົດລອງ nanoDSF ທີ່ບໍ່ມີປ້າຍຫມາຍ ເບິ່ງວ່າຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນກັບສັນຍານ fluorescence ທໍາມະຊາດທີ່ມາຈາກອາຊິດ amino ເຊັ່ນ tryptophan ແລະ tyrosine ໃນຂະນະທີ່ໂຄງສ້າງໂປຼຕີນແຕກ. ຂໍ້ດີອັນໃຫຍ່ຂອງ nanoDSF ແມ່ນມັນບໍ່ຕ້ອງການສີສັນພິເສດໃດໆ ເຊິ່ງບາງຄັ້ງສາມາດແຊກແຊງກັບໂມເລກຸນທີ່ລະອຽດອ່ອນ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, DSC ແບບດັ້ງເດີມໃຫ້ພາບເຕັມຂອງລາຍລະອຽດຂອງຄວາມຮ້ອນ, ເຊັ່ນການປ່ຽນແປງຂອງ enthalpy (ΔH) ແລະການຮ່ວມມືໃນການເປີດຕົວແມ່ນແທ້ຈິງ. ເຕັກນິກທັງສອງສາມາດບອກພວກເຮົາເຖິງອຸນຫະພູມການລະລາຍ (Tm) ຈຸດທີ່ໂປຼຕີນສູນເສຍຮູບຮ່າງຂອງພວກເຂົາ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອຈັດການກັບລະບົບທີ່ສັບສົນທີ່ມີຫລາຍໂດເມນຫຼືໂປຼຕີນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍຢ່າງເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ, nanoDSF ມັກຈະປະຕິບັດໄດ້ດີກ່ວາ DSC. ອັນສຸດທ້າຍຍັງເປັນທາງເລືອກທີ່ມັກແຕ່ ສໍາ ລັບສະຖານະການທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການສຶກສາເຫດການທີ່ພັດທະນາຢ່າງສົມບູນແບບໃນທົ່ວໂຄງສ້າງໂປຼຕີນທັງ ຫມົດ.

ການປະຕິບັດໃນສະພາບທີ່ຮ້າຍແຮງ: Hypersaline ແລະສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮ້າຍແຮງ

ໃນເວລາທີ່ເຮັດວຽກໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງເກືອສູງ, ການກວດກາຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (DSC) ມັກຈະພົບບັນຫາໃນການສ້າງກ້ອນເກືອ, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ການຈັດການກັບການແກ້ໄຂນ້ ໍາ ເກືອ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການສະແກນ nano differential scanning fluorimetry (nanoDSF) ມັກຈະໃຫ້ສັນຍານອ່ອນກວ່າ ສໍາ ລັບໂປຼຕີນທີ່ມັກເກືອບາງຢ່າງທີ່ເກີດຂື້ນມີ tryptophan ຫນ້ອຍ. ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນປີ 2025 ໄດ້ເບິ່ງຕົວຢ່າງຂອງນ້ ໍາ ເກືອທີ່ຄ້າຍຄືກັບໃນຕົ້ນເດືອນອັງຄານແລະພົບວ່າ nanoDSF ໃນຕົວຈິງແມ່ນຮັກສາໄດ້ດີກວ່າໃນສ່ວນປະສົມໂປຼຕີນທີ່ສັບສົນທີ່ປະເຊີນກັບສະພາບເກືອທີ່ຮ້າຍແຮງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນໄດ້ຈັດການໃນການປັບປຸງອຸປະກອນ DSC ມາດຕະຖານດ້ວຍຄຸນລັກສະນະການກັກກັນທີ່ດີກວ່າເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາການກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າມກ້າ ສິ່ງ ທີ່ ເຮັດ ໃຫ້ ວິທີ ການ ທັງ ສອງ ເປັນ ທີ່ ຫນ້າ ສົນ ໃຈ ກໍ ຄື ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ ພວກ ເຂົາ ເຈົ້າ ທີ່ ຈະ ສະ ແດງ ໃຫ້ ພວກ ນັກ ວິທະຍາສາດ ເຫັນ ຢ່າງ ແທ້ ຈິງ ວ່າ ຈະ ເກີດ ຫຍັງ ຂຶ້ນ ກັບ ໂປຣ ຕີນ ເມື່ອ ຖືກ ສ່ຽງ ຕໍ່ ສານ ເຄມີ ຕ່າງໆ ທີ່ ຈະ ທໍາລາຍ ຫຼື ສ້າງ ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ ໃຫ້ ແກ່ ໂຄງສ້າງ ໂມ ເລກູ ເລກ

ການເລືອກວິທີການ: ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ການຜະລິດ, ແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້

ປັດຈຳ	DSC	nanoDSF
ຄວາມຖືກຕ້ອງ	ການວັດແທກ ΔH ທີ່ສົມບູນ	ການປ່ຽນແປງຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງໃນສະພາບການ
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຕົວຢ່າງ	ຈໍາກັດໂດຍການແຊກແຊງຂອງເກືອ	ສູງໃນເມັດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ
ຄວາມສຳເລັດ	ຕ່ໍາ (ຊົ່ວໂມງຕໍ່ການແລ່ນ)	ສູງກວ່າ (ຫຼາຍແບບ)

ເມື່ອນັກຄົ້ນຄວ້າຕ້ອງການກວດເບິ່ງໂປຣຕີນທີ່ລະລາຍໄດ້ໄວ, ພວກເຂົາມັກຫັນໄປຫາ nanoDSF ເພາະວ່າມັນຈັດການກັບຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງໃນເວລາດຽວກັນໃນຂະນະທີ່ຕ້ອງການວັດສະດຸພຽງ ຈໍາ ນວນນ້ອຍໆ. ນັ້ນແມ່ນຄວາມວ່າ, ຖ້າໃຜຕ້ອງການຂໍ້ມູນຄວາມລະອຽດຂອງຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນວ່າ lipids ມີພົວພັນກັບໂປຣຕີນແນວໃດ ຫຼືອຸນຫະພູມໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ໂປຣຕີນຄວບຄຸມກັນ, ການກວດກາຄວາມຮ້ອນແບບແຕກຕ່າງ (DSC) ກາຍເປັນເຕັກນິກທີ່ໃຊ້. ຫ້ອງທົດລອງສ່ວນໃຫຍ່ພົບວ່າໂປຣຕີນແຝດເຮັດວຽກດີກວ່າກັບການວິເຄາະ nanoDSF, ເຖິງແມ່ນວ່າບາງຄົນສາມາດໃຊ້ DSC ໄດ້ຖ້າພວກເຂົາເອົາເກືອອອກຈາກຕົວຢ່າງຂອງພວກເຂົາກ່ອນເພື່ອຕັດສັນຍານທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ການຕັດສິນໃຈມັກຈະມາເຖິງຜົນທີ່ນັກວິທະຍາສາດຕ້ອງການ ແລະ ອຸປະກອນທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ໃນຫ້ອງທົດລອງ.

ວິທີການເລືອກວິທີການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນທີ່ ເຫມາະ ສົມ ສໍາ ລັບ ຄໍາ ຮ້ອງສະ ຫມັກ ຂອງທ່ານ

ກອບການຕັດສິນໃຈ: ການຈັບຄູ່ DSC, TGA, DTA, DMTA, ແລະ nanoDSF ກັບເປົ້າຫມາຍການຄົ້ນຄວ້າ

ການເລືອກວິທີການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນທີ່ ເຫມາະ ສົມແມ່ນຂື້ນກັບການເຊື່ອມໂຍງຄວາມສາມາດດ້ານເຕັກນິກກັບເປົ້າ ຫມາຍ ຂອງການຄົ້ນຄວ້າ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນກອບປຽບທຽບ:

ວິທີການ	ການວັດແທກຕົ້ນຕໍ	ກໍລະນີການນໍາໃຊ້ທີ່ ເຫມາະ ສົມ	ຂອບເຂດທີ່ສໍາຄັນ
DSC	ການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນໄລຍະ	ການວິເຄາະຄວາມສະອາດຂອງໂພລີເມີ	ຈໍາກັດ 700 °C (Ponemon 2023)
TGA	ການສູນເສຍນ້ ໍາ ຫນັກ vs ອຸນຫະພູມ	ການກັ່ນຕອງການລະລາຍ, ເນື້ອໃນຄວາມຊຸ່ມ	ບໍ່ມີຂໍ້ມູນໂຄງສ້າງຫຼືກົນຈັກ
DTA	ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມ	ການປ່ຽນແກ້ວ, ການສຶກສາການ oxidation	ຄວາມຮູ້ສຶກຕ່ ໍາ ກວ່າ DSC
DMTA	ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ Viscoelastic	ການເຮັດ vulcanization ຢາງ, adhesion composite	ຈໍາກັດຕົວຢ່າງແຂງ/ເຄິ່ງແຂງ
nanoDSF	ໂປຣຕີນທີ່ເປີດອອກໂດຍຜ່ານ fluorescence	ຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຂອງຢາຊີວະພາບໃນສະພາບ hypersaline	ການກະກຽມຕົວຢ່າງພິເສດ

ສໍາລັບການສະແດງລັກສະນະຢ່າງຄົບຖ້ວນ, ລະບົບປະສົມປະສານເຊັ່ນ TGA-DSC hybrids ໃຫ້ຂໍ້ມູນປະລິມານແລະ enthalpy ພ້ອມກັນ, ເພີ່ມຄວາມ ຫນ້າ ເຊື່ອຖືໃນການສຶກສາວັດສະດຸປະສົມ, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນການຄົ້ນຄວ້າເມື່ອມມໍ່ໆມານີ້ກ່ຽວກັບລະບົບ polymer.

ການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດໃນການວັດສະດຸ, ໂພລີເມີ, ແລະ Biomolecular Characterization

ເມື່ອໃຊ້ເຕັກນິກຫຼາຍຢ່າງຮ່ວມກັນ ເພື່ອຢັ້ງຢືນຜົນໄດ້ຮັບ ມັນຈະເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນໃຈໃນຂໍ້ມູນທີ່ພວກເຮົາເກັບກໍາ ຍົກຕົວຢ່າງເມື່ອຜູ້ໃດຜູ້ ຫນຶ່ງ ກວດເບິ່ງອຸນຫະພູມການປ່ຽນແກ້ວທີ່ວັດແທກໂດຍ DSC ກັບຈຸດສູງຂອງ delta tan ທີ່ເຫັນໃນການທົດສອບ DMTA. ການກວດສອບແບບນັ້ນ ແມ່ນສໍາຄັນຫຼາຍໃນປັດຈຸບັນ. ບົດຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍສະບັບໃນໄວໆນີ້ ໄດ້ເນັ້ນຫນັກເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງການປັບຕົວເຄື່ອງມືຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເພາະວ່າຖ້າອຸປະກອນບໍ່ໄດ້ຖືກຕັ້ງໄວ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ຄວາມຜິດພາດສາມາດເຂົ້າມາໄດ້ຢ່າງຮ້າຍແຮງ ບາງຄັ້ງສູງເຖິງ + ຫຼື - 5 ອົງສາເຊລຊີ ເມື່ອເບິ່ງການປ່ຽນ. ສໍາລັບຜູ້ທີ່ເຮັດວຽກກັບໂປຣຕີນ ໂດຍສະເພາະ, ມີສິ່ງນີ້ທີ່ເອີ້ນວ່າ nanoDSF ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ຫ້ອງທົດລອງສາມາດປະມວນຜົນຕົວຢ່າງຫຼາຍຂຶ້ນຫຼາຍຂຶ້ນໃນແຕ່ລະມື້ ປະມານ 100 ຕົວຢ່າງ ທຽບກັບປະມານ 10 ຕົວຢ່າງຕໍ່ມື້ ດ້ວຍວິທີການ DSC ແບບດັ້ງເດີມ. ແຕ່ມີຂໍ້ຜິດພາດ: nanoDSF ແມ່ນດີເລີດ ສໍາລັບຄວາມໄວ ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ຈັບເຫດການລວມຕົວທີ່ເກີດຂຶ້ນ ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາກວ່າ ຊຶ່ງນັກຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍຄົນ ຕ້ອງຕິດຕາມຢ່າງໃກ້ຊິດ

ປະຕິບັດຍຸດທະສາດທີ່ກໍານົດໄວ້ໃນຂັ້ນຕອນຕ່າງໆ:

• ການກວດກາວັດສະດຸ : ໃຊ້ DSC ຫຼື TGA ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໃນການກວດສອບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຊຸດ
• ການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫຼວ : ປະສົມປະສານ DMTA ແລະ DSC ເພື່ອເຊື່ອມໂຍງພຶດຕິກໍາກົນຈັກແລະຄວາມຮ້ອນ
• ການສະເຫນີຂໍ້ສະເຫນີ : ໃຊ້ nanoDSF ກັບການຢັ້ງຢືນ DSC ສໍາ ລັບໂປຣໄຟລ໌ຄວາມຮ້ອນຂອງຢາຊີວະພາບທີ່ແຂງແຮງ

ຄາດຕະຖານການຄັດເລືອກທີ່ ສໍາ ຄັນປະກອບມີຂອບເຂດກວດພົບ, ຄວາມຕ້ອງການຕົວຢ່າງ, ແລະການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານເຊັ່ນ ISO 11357 (ພາດສະຕິກ) ແລະ ICH Q2 (ຢາ). ຫຼາຍຂຶ້ນ, ຜູ້ ນໍາ ຂອງອຸດສາຫະ ກໍາ ປະຕິບັດຕາມໂປໂຕຄອນການຢັ້ງຢືນການປະຕິບັດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງໃນຫ້ອງທົດລອງແລະເຄື່ອງມື.

ພາກ FAQ

Differential Scanning Calorimetry (DSC) ແມ່ນຫຍັງ?

ການວັດແທກຄວາມຮ້ອນແບບສະແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (DSC) ແມ່ນເຕັກນິກການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນທີ່ວັດແທກການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນເຂົ້າໄປໃນຫຼືອອກຈາກຕົວຢ່າງເມື່ອທຽບກັບການອ່ອນແອອ່ອນພາຍໃຕ້ໂປແກຼມອຸນຫະພູມທີ່ຄວບຄຸມ. ມັນຊ່ວຍໃນການລະບຸການຫັນປ່ຽນເຊັ່ນການລະລາຍ, ການກ້າຫຼໍ່, ຫຼື ການຫັນປ່ຽນແກ້ວໃນວັດສະດຸຕ່າງໆ.

ເປັນຫຍັງ DSC ຈຶ່ງມີຄວາມສໍາຄັນໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ ແລະຢາ?

DSC ແມ່ນມີຄວາມ ສໍາ ຄັນ ສໍາ ລັບການເຂົ້າໃຈພຶດຕິ ກໍາ ຂອງວັດສະດຸພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະມີຄວາມ ສໍາ ຄັນໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ ສໍາ ລັບການສະແດງລັກສະນະຂອງໂປລີເມີ. ໃນຜະລິດຕະພັນຢາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໃຊ້ DSC ເພື່ອປະເມີນຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຂອງຢາແລະກວດພົບຢາປອມ.

DSC ແຕກຕ່າງຈາກການວິເຄາະ Thermogravimetric (TGA) ແນວໃດ?

DSC ວັດແທກການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງ, ໃນຂະນະທີ່ TGA ສຸມໃສ່ການປ່ຽນແປງໃນນ້ ໍາ ຫນັກ ເນື່ອງຈາກການລະລາຍ, ການກ້ອນ, ຫຼືການສູນເສຍສ່ວນປະກອບທີ່ອ່ອນໄຫວ. ເຕັກນິກແຕ່ລະຢ່າງສະ ຫນອງ ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະມັກຖືກ ນໍາ ໃຊ້ຢ່າງສົມບູນແບບໃນການສຶກສາວັດສະດຸ.

DSC ມີຂໍ້ຈໍາກັດຫຍັງແດ່?

DSC ແມ່ນຈໍາກັດທີ່ຈະກວດພົບການປ່ຽນແປງທີ່ມີຜົນຜະລິດຄວາມຮ້ອນທີ່ ສໍາ ຄັນ (0.1 J / g); ການປ່ຽນແປງທີ່ຊ້ ໍາ ກັນສາມາດເຮັດໃຫ້ການຕີຄວາມສັບສົນ. ມັນຕ້ອງການວັດສະດຸທີ່ສະອາດສູງ ສໍາ ລັບການ ກໍາ ນົດທີ່ຖືກຕ້ອງ.

NanoDSF ແມ່ນຫຍັງ ແລະມັນປຽບທຽບກັບ DSC ແນວໃດ?

nanoDSF ຫຼື nano-Differential Scanning Fluorimetry, ວິເຄາະຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຂອງໂປຼຕີນໂດຍການຕິດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງ fluorescence ທໍາ ມະຊາດໃນຂະນະທີ່ໂປຼຕີນເປີດເຜີຍ, ໂດຍບໍ່ ຈໍາ ເປັນຕ້ອງມີສີ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, DSC ໃຫ້ຄຸນສົມບັດ thermodynamic ລະອຽດໃນລະຫວ່າງການເປີດຕົວເຫດການ. nanoDSF ແມ່ນມີປະໂຫຍດ ສໍາ ລັບການວິເຄາະທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ.