အပူချိန်စစ်ဆေးမှုနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် ခြားနားချက် စကင်ကင်အပူချိန်တိုင်းစက်

နားလည်မှု ကွာခြားချက် စကင်ကင် အပူချိန် တိုင်းတာမှု (DSC)

အခြေခံမူများ အိုင်စိုင်အားဖြင့် ဒါရိုက်တင်ယူမှု (DSC)

DSC (Differential Scanning Calorimetry) ဆိုတာက နမူနာထဲသို့ စီးဝင်လာတဲ့ အပူပမာဏကို အငြိမ်ခံ စံချိန်တင်ပစ္စည်းထဲသို့ ဝင်လာတဲ့ အပူပမာဏနဲ့ ယှဉ်ကြည့်ရင်း အပူချိန်မြှင့်တဲ့အခါ ပစ္စည်းတွေ ပြောင်းလဲပုံကို ကြည့်ပါတယ်။ ဒီနည်းက အခြေခံအားဖြင့် ချဉ်းကပ်မှု နှစ်မျိုးနဲ့ အလုပ်လုပ်တယ်။ ပထမဦးဆုံးက နမူနာနဲ့ အညွှန်းတစ်ခုလုံးမှာ အပူချိန် ကွာခြားမှုတွေကို တွေ့တဲ့ အပူစီးဆင်းမှု တိုင်းတာမှုပါ။ ဒုတိယက စွမ်းအင် လျော်ကြေးပါ၊ အရာတွေကို အပူပိုင်းဆိုင်ရာ ဟန်ချက်ညီအောင် ထိန်းသိမ်းဖို့ စွမ်းအင်ပိုဖြည့်ပေးတာပါ။ ဒီနေ့ DSC စက်တွေဟာ တော်တော်လေး အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိတဲ့ ပစ္စည်းတွေပါ အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုတွေကို 0.1 microwatts အထိကို ဖမ်းယူနိုင်စွမ်းရှိပါတယ်။ အဲဒီလို အာရုံခံနိုင်စွမ်းက အရေးကြီးတဲ့ အပြောင်းအလဲတွေကို မြင်နိုင်စေတယ်။ ဥပမာ တစ်ခုခု ပျော်ကျတဲ့အခါ၊ သလင်းတွေဖွဲ့တဲ့အခါ ဒါမှမဟုတ် မှန်ပြောင်းမှုတွေကနေ ဖြတ်သန်းတဲ့အခါပေါ့။ [စာမျက်နှာ ၂၆ ပါ ရုပ်ပုံ] ပစ္စည်းသိပ္ပံမှာ အလုပ်လုပ်သူ (သို့) ဆေးဝါးသစ်တွေ တီထွင်သူတိုင်းအတွက် DSC ဟာ Hitachi High-Tech (2023) က မကြာသေးခင်က ကိရိယာလက်စွဲတွေအရ မတူညီတဲ့ အပူချိန်အောက်မှာ ပစ္စည်းအပြုအမူကို နားလည်ဖို့ လုံးဝလိုအပ်လာပါတယ်။

DSC သည် ပစ္စည်းများတွင် အပူပိုင်း ကူးပြောင်းမှုများကို ဘယ်လို တိုင်းတာသလဲ

DSC စမ်းသပ်မှုလုပ်စဉ်မှာ နမူနာပစ္စည်းနဲ့ စံချိန်တင်ပစ္စည်း နှစ်ခုစလုံးဟာ အလျင်တူ အပူပေးခြင်း (သို့) အအေးပေးခြင်း ခံရပါတယ်။ အဲဒီနောက်မှာ ကိရိယာက အပူချိန်ကို လိုက်ဖက်အောင် ထိန်းထားဖို့ ဘယ်လောက် စွမ်းအင်ပိုလိုအပ်လဲ ဆိုတာကို ခြေရာခံပါတယ်။ ဒီနည်းပညာဟာ ပိုလီမာတွေနဲ့ အလုပ်လုပ်တဲ့အခါ အထူးအကျိုးရှိတာ သက်သေပြတာက တစ်ဒီဂရီ ဆဲလ်စီယပ်အတွင်းမှာ မှန်ပြောင်းအပူချိန် (Tg) ကို တိတိကျကျ သတ်မှတ်နိုင်လို့ပါ။ ဆေးဝါး သုတေသီတွေဟာ DSC ကိုလည်း အားကိုးကြတယ်။ ဆေးအမျိုးမျိုးရဲ့ အရည်ပျော်ချိန်ကို အနီးကပ်ကြည့်ရင်း ၎င်းကို သုံးပြီး ဆေးအမျိုးမျိုးရဲ့ တည်ငြိမ်မှုကို စစ်ဆေးတယ်။ DSC ကို အစဉ်အလာ အစုလိုက် စမ်းသပ်မှု နည်းစနစ်တွေနဲ့ ဘယ်လို ခြားနားစေလဲ။ မယုံနိုင်အောင် သေးငယ်တဲ့ နမူနာတွေနဲ့ အလုပ်လုပ်တယ်၊ တစ်ခါတစ်လေမှာ မိုက်ခရိုဂရမ်တန်တဲ့ ပစ္စည်းတွေပေါ့။ ဒါက ပရိုတင်း ဖြေရှင်းနည်းလို စျေးကြီးတဲ့ ဇီဝပစ္စည်းတွေအတွက် အထူးအရေးကြီးပါတယ်၊ စမ်းသပ်မှုအတွက် နမူနာ လုံလောက်အောင်ရယူဖို့ အမြဲတမ်း မဖြစ်နိုင်တာပါ။ DSC နဲ့ သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ ဒီပစ္စည်းတွေမှာ သေးငယ်တဲ့ တည်ဆောက်မှု အပြောင်းအလဲတွေကို ကြိုတင်သိရှိနိုင်ပါတယ်၊ အရေအတွက်ကြီးတွေ (သို့) ရှုပ်ထွေးတဲ့ ပြင်ဆင်ရေး အလုပ်တွေ မလိုပဲနဲ့ပါ။

DSC ကို ပစ္စည်းနှင့် ဇီဝပစ္စည်းများ၏ ဆန်းစစ်မှုတွင် အဓိက အသုံးများ

• ပိုလီမာ သိပ္ပံ : သရုပ်ဖော်ခြင်း တောင် , curing kinetics နှင့် resins များတွင် oxidative တည်ငြိမ်မှု
• ဆေးဝါးထုတ်လုပ်မှု : အရည်ပျော်မှု အပြုအမူမှ ကွဲပြားမှုမှတစ်ဆင့် အတုဆေးဝါးများကို ရှာဖွေခြင်း
• ဇီဝပစ္စည်းများ : ကာကွယ်ဆေးပုံစံတည်ငြိမ်မှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပရိုတင်းအချိုးမကျမှုကို စောင့်ကြည့်ခြင်း

၂၀၂၃ လေ့လာမှုတစ်ခုမှာ DSC ရဲ့ နိုင်းလိုင်းပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများထဲက ညစ်ညမ်းမှုများကို ဖော်ထုတ်ရာမှာ ထိရောက်မှုကို ပြသခဲ့ပြီး အစောပိုင်း အရည်အသွေး ထိန်းချုပ်မှုကို လုပ်နိုင်ခြင်းဖြင့် ထုတ်လုပ်မှုထွက်ရှိမှု ၁၄% တိုးတက်စေခဲ့တယ်။

အပူပိုင်းဆိုင်ရာ သရုပ်ဖော်မှုအတွက် DSC ၏ အကျိုးကျေးဇူးများနှင့် ကန့်သတ်ချက်များ

အားမြင်သည့် အချက်များ :

• အပြောင်းအလဲ အင်တာလပီများနှင့် ပတ်သက်သော ပမာဏဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို ပေးသည်။
• နမူနာကို အနည်းဆုံး ပြင်ဆင်ရန် လိုအပ်သည် (ပုံမှန်အားဖြင့် ၁၁၀ မီလီဂရမ်)
• အမာခံပစ္စည်းများ၊ အရည်များနှင့် ဂျယ်များနှင့် ကိုက်ညီမှုရှိသည်

ကန့်သတ်ချက်များ :

• လုံလောက်တဲ့ စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှုရှိသည့် အပူအားဖြင့် မောင်းနှင်သော အပြောင်းအလဲများအတွက် ကန့်သတ်ထားသည် (0.1 J/g)
• အပြောင်းအလဲများစွာ ထပ်ကျော့တဲ့အခါ အဓိပ္ပါယ်ကောက်ယူမှုက ရှုပ်ထွေးလာတယ်၊ ဥပမာ multiphase polymers တွေမှာပေါ့။
• တိကျတဲ့ အတိုင်းအတာအတွက် မြင့်မားတဲ့သန့်ရှင်းမှုရှိတဲ့ အညွှန်းပစ္စည်းတွေ လိုအပ်တယ်။

ဒီကန့်သတ်ချက်တွေရှိပေမဲ့ DSC ဟာ ပြန်ထုတ်လုပ်နိုင်မှု၊ တိကျမှုနဲ့ ကျယ်ပြန့်တဲ့ စက်မှုလက်ခံမှုကြောင့် အပူပိုင်း profiling အတွက် ရွှေစံနှုန်းအဖြစ် ကျန်ရစ်ပါတယ်။

DSC vs Thermogravimetric Analysis (TGA): အပူစီးဆင်းမှု vs အလေးချိန်ပြောင်းလဲမှု တိုင်းတာခြင်း

တိုင်းတာမှု အခြေခံမူများနှင့် ကိရိယာများတွင် အခြေခံကျသော ကွာခြားချက်များ

ကွာခြားချက် စကင်နာ အပူချိန်တိုင်းတာခြင်း (DSC) နှင့် အပူပြင်းသွေးလွန်ခြင်း (TGA) နည်းများသည် ၎င်းတို့အချင်းချင်း တိုင်းတာမှုတွင် အတော်ခြားနားသည်။ DSC နဲ့အတူ အရည်ပျော်ချိန်တွေ၊ သလင်းဖြစ်စဉ်တွေ၊ ပြီးတော့ ရှုပ်ထွေးတဲ့ ဖန်ပြောင်းချိန်တွေမှာ ဘယ်လောက် အပူစီးဆင်းလဲဆိုတာ ကြည့်ပါတယ်။ တစ်ဖက်မှာ TGA ဟာ ပစ္စည်းတွေ ဆွေးမြေ့၊ အောက်ဆီဒစ်ဖြစ်တဲ့အခါ (သို့) အငွေ့ပျံတဲ့ အစိတ်အပိုင်းတွေ ဆုံးရှုံးတဲ့အခါ ဖြစ်ပေါ်တဲ့ ဒြပ်ထု ပြောင်းလဲမှုတွေကို ခြေရာခံဖို့ အာရုံစိုက်တယ်။ Polymer Materials Studies ၏ ၂၀၂၄ ထုတ်ဝေချက်တွင် ဖော်ပြထားသော သုတေသနအရ DSC သည် ဖန်အပြောင်းအလဲအမှတ်အနီးရှိ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို အပို (သို့) အနုတ် တစ်ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်ဝက် တိကျစွာ ရှာဖွေနိုင်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာ TGA ကိရိယာဟာ ဒြပ်ထု ဆုံးရှုံးမှုကို မိုက်ခရိုဂရမ် 0.1 အထိသာ ဖမ်းယူနိုင်လောက်အောင် အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိပါတယ်။ ဒီတိုင်းတာမှု အစွမ်းတွေဟာ ကိရိယာ ဒီဇိုင်းကိုပါ സ്വാഭാവിకంగా သက်ရောက်ပါတယ်။ DSC စမ်းသပ်မှုအတွက် နမူနာများကို အိတ်ပိတ်ထားတဲ့ အိုးထဲ ထည့်ပေးရန် လိုအပ်ပြီး အပူစီးဆင်းမှု မှတ်တမ်းများ တိကျစွာ ရှိစေရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဒါပေမဲ့ TGA ကတော့ မတူဘဲ အလုပ်လုပ်ပါတယ်၊ အကြောင်းက အချိန်ကြာလာတာနဲ့အမျှ အလေးချိန် ပြောင်းလဲမှုတွေကို ဆက်တိုက် ခြေရာခံတဲ့ အလွန်သိမ်မွေ့တဲ့ မိုက်ခရိုဘီလန်တွေနဲ့ ချိတ်ဆက်ထားတဲ့ ပွင့်လင်းတဲ့ နမူနာအိုးတွေ လိုအပ်လို့ပါ။

ပိုလီမာ ဆွေးမြေ့မှုနှင့် အပူတည်ငြိမ်မှု လေ့လာမှုတွင် ဖြည့်စွက်အသုံးပြုခြင်း

ဤနည်းပညာများကို ပစ္စည်းအပြုအမူ၏ ပိုမိုပြည့်စုံသော ရုပ်ပုံတစ်ခုရရှိရန် မကြာခဏ အတူတကွ အသုံးပြုသည်။

ဆန်းစစ်မှု အမျိုးအစား	အဓိက ထုတ်ကုန်များ	အဓိက အသုံးပြုချက်များ
DSC	အပူစီးဆင်းမှု (mW)	Crystallinity၊ curing reactions၊ T g
TGA	အလေးချိန် ပြောင်းလဲမှု (%)	ဖြည့်စရာပါဝင်မှု၊ ဆွေးမြေ့မှု လှုပ်ရှားမှု

DSC နဲ့ TGA တို့ကို ပေါင်းစပ်သုံးစွဲတဲ့အခါမှာ polymer degradation modeling ကို တစ်နည်းတည်းနဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် ၁၉% ကနေ ၂၃% အထိ ပိုတိကျစေပါတယ်။ ဥပမာ TGA က ရာဘာထဲမှာ ကာဗွန်နက်ပါဝင်မှုကို တိုင်းတာပြီး DSC က တစ်ပြိုင်နက်မှာ တစ်မျိုးတည်းသော အစုမှာ အမာခံစွမ်းရည်ကို အကဲဖြတ်ပါတယ်။

ပေါ်ပေါက်လာသော ဦးတည်ချက်: တစ်ပြိုင်နက် TGA-DSC ကို ပေါင်းစပ်ထားခြင်း အပူပိုင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

အခုဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ အသစ်အဆန်းတွေကြောင့် TGA-DSC ကိရိယာပေါင်းစပ်ပြီး စမ်းသပ်မှု နှစ်ခုစလုံးကို တစ်ပြိုင်နက်မှာ လုပ်နိုင်လာပါတယ်။ ဆိုလိုတာက သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ အလေးချိန် ပြောင်းလဲမှုတွေဟာ အပူဖြစ်စဉ်တွေနဲ့ ဘယ်လို ဆက်စပ်နေလဲဆိုတာ မြင်နိုင်တာပါ။ epoxy resin curing လို အချိန်နဲ့အမျှ ပြောင်းလဲနေတဲ့ အရာတွေအတွက် ဒီပေါင်းစပ်နည်းက တကယ်ကို အလုပ်ဖြစ်တယ်။ Ponemon မှ ၂၀၂၃ ခုနှစ်တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သော လေ့လာမှုအရ သုတေသီ ၁၀ ဦးမှာ ၇ ဦးခန့်က စမ်းသပ်မှုများကို သီးခြားမလုပ်ဘဲ ဒီနည်းလမ်းကို အသုံးပြုတဲ့အခါ ၎င်းတို့ရဲ့ ဒေတာဟာ ပိုမိုညီညွတ်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ကြပါတယ်။ ဒီစနစ်တွေက စောင့်ဆိုင်းနေတာကိုလည်း လျှော့ချပေးတယ်၊ အကြောင်းက နမူနာတွေကို နေရာချဖို့ ပြဿနာတွေကို တစ်ကြိမ်နဲ့တစ်ခါ မတူအောင် ရှင်းလင်းပေးပြီး ဆန်းစစ်မှု ကာလတွေကို ၃၅ ကနေ ၄၀ ရာခိုင်နှုန်းလောက် တိုစေလို့ပါ။ အဲဒါကြောင့်မို့လို့ ဘက်ထရီပစ္စည်းများအတွက် လုံခြုံမှု စစ်ဆေးရေးနဲ့ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများအတွက် သတ်မှတ်ချက်များကို ပြုစုရေး လုပ်ကိုင်နေကြတဲ့ ဓာတ်ခွဲခန်းများဟာ အရင်ထက် ပိုမိုများပြားစွာ အဲဒီလို ပေါင်းစပ်ထားတဲ့ ကိရိယာများထံ လှည့်ပတ်လာနေကြပါတယ်။

DSC နဲ့ အပူပိုင်း ခွဲခြားမှု ဆန်းစစ်မှု (DTA) နှင့် Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) တို့ကို အသုံးပြုသည်။

DTA vs DSC: အာရုံခံနိုင်ရည်၊ အတိုင်းအတာသတ်မှတ်ခြင်းနှင့် လက်တွေ့သုံးစွဲမှု

DTA နဲ့ DSC နှစ်ခုစလုံးဟာ အပူပိုင်း ကူးပြောင်းမှုကို ရှာဖွေနိုင်ပေမဲ့ ၎င်းတို့ဟာ မတူညီစွာ လုပ်ဆောင်ပြီး အာရုံခံနိုင်မှု အဆင့်တွေ ကွဲပြားပါတယ်။ DTA နဲ့ဆိုရင် ကျွန်တော်တို့ရဲ့ နမူနာနဲ့ အညွှန်းပစ္စည်းကြားက အပူချိန် ကွာဟချက်ကို ကြည့်လိုက်ရင် နှစ်ခုစလုံးဟာ တူညီတဲ့ အပူချိန်နဲ့ အပူပေးထားတာပါ။ DSC က နမူနာနဲ့ စံချိန်တင် နမူနာကြားမှာ အပူချိန်တူညီမျှ ထိန်းသိမ်းဖို့ ဘယ်လောက် အပူကို သုံးဖို့လိုလဲဆိုတာ တိတိကျကျ တိုင်းတာရင်းနဲ့ မတူတဲ့ ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခုကို ယူပါတယ်။ Innovatech Labs ရဲ့ ၂၀၂၂ သုတေသနအရ DSC ဟာ အရည်ပျော်ခြင်း (သို့) သလင်းဖြစ်ခြင်းလို ဖြစ်စဉ်တွေမှာ စွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှုတွေကို ၃၀ ရာခိုင်နှုန်း ပိုကောင်းမွန်စွာ ဖမ်းယူတာပါ။ DSC ကို တကယ် ခြားနားစေတာက ၎င်းဟာ အိန္ဒိယ (သို့) နီလာလို စံသတ်မှတ်တဲ့ အတိုင်းအတာသတ်မှတ်မှု ပစ္စည်းတွေကို အားကိုးခြင်းပါ၊ ဒါက တိကျတဲ့ အပူစွမ်းဆောင်မှု ဖတ်နိုင်မှုအတွက် ခွင့်ပြုပါတယ်။ ဒါကြောင့် ဓာတ်ခွဲခန်းများစွာဟာ ဆေးဝါးရဲ့ သန့်ရှင်းမှုကို စစ်ဆေးဖို့ (သို့) ပိုလီမာတွေ သတ္တုဖြစ်ပုံကို လေ့လာဖို့ DSC ကို လှည့်ကြတယ်။ DTA ဟာ သိပ်ကို မထိခိုက်လွယ်ပေမဲ့ ဒီဇယ်ရီ ၇၀၀ ကျော်ရှိတဲ့ အပူချိန်မြင့် အလုပ်တွေမှာတော့ လူကြိုက်များတုန်းပါ။ အိုးသတ္တု သုတေသီတွေဟာ မကြာခဏ DTA ကို ပိုနှစ်သက်ကြတယ်၊ အကြောင်းက ဒီအခြေအနေတွေမှာ တိကျတဲ့ အပူစီးဆင်းမှု ကိန်းတွေဟာ အရေးမကြီးလို့ပါ။

DMTA နှင့် DSC: viscoelastic အပြုအမူနှင့် enthalpic အပြောင်းအလဲများနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက်ပြုခြင်း

Dynamic Mechanical Thermal Analysis (သို့) DMTA ကို အတိုကောက်ဆိုပါစို့၊ အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုအတွင်း ပစ္စည်းတွေ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တုံ့ပြန်ပုံကို ကြည့်ပါတယ်။ ၎င်းဟာ ဒီအပူချိန် ကွာဟချက်တွေ တစ်လျှောက်မှာ သိုလှောင်မှု မော်ဂျူးနဲ့ tan delta တန်ဖိုးလို အရာတွေကို ခြေရာခံပေးပြီး သုတေသီတွေကို viscoelastic ပစ္စည်းတွေဟာ အခြေအနေ အမျိုးမျိုးအောက်မှာ ဘယ်လို ပြုမူကြတယ်ဆိုတာကို ကောင်းမွန်တဲ့ စိတ်ကူးတစ်ခု ပေးပါတယ်။ နောက်တစ်ဖက်မှာ ကွာခြားချက် စကင်ကင် အပူချိန်တိုင်းတာမှုက အပူဓာတ်စွမ်းဆောင်မှု ပြောင်းလဲမှုအပေါ် အခြေခံပြီး ပစ္စည်း အပြောင်းအလဲတွေကို ရှာဖွေခြင်းဖြင့် မတူညီစွာ လုပ်ဆောင်ပါတယ်။ နှစ်ခုစလုံးဟာ မှန်ပြောင်းတဲ့ နေရာကို ရှာဖွေပေမဲ့ မတူတဲ့ နည်းလမ်းတွေနဲ့ လုပ်ပါတယ်။ DSC က ဒီပြောင်းမှုကို အပူစီးဆင်းမှု ပုံစံတွေ ရုတ်တရက် ပြောင်းသွားတာအဖြစ် ပြသပေမဲ့ DMTA ကတော့ စက်မှု စွမ်းအင် ဆုံးရှုံးမှုကို ကြည့်တဲ့အခါ သိသာတဲ့ အမြင့်တစ်ခုအဖြစ် မြင်ပါတယ်။ MDPI ရဲ့ ဂျာနယ်မှာ ၂၀၂၃ ခုနှစ်မှာ ထုတ်ဝေခဲ့တဲ့ မကြာသေးခင် သုတေသနက epoxy composites ကို အာရုံစိုက်ခဲ့ပြီး DMTA ဟာ crosslinking သိပ်သည်းမှုကို တိုင်းတာတဲ့အခါ ပိုကောင်းတဲ့ ရလဒ်တွေပေးပြီး DSC ဟာ အရေးပါတဲ့ ကုသမှု exotherm အဖြစ်အပျက်တွေကို ဖမ်းယူတဲ့အခါမှာ ဘုရင်ဖြစ်တုန်းပါ။ အထူးသဖြင့် အီလာစတာမာတွေနဲ့ အလုပ်လုပ်တဲ့အခါ ဒီနည်းနှစ်ခုဟာ လက်တွဲလုပ်ဆောင်ပါတယ်။ DMTA က အငွေ့လျှော့ချမှု လက္ခဏာတွေကို အကဲဖြတ်ဖို့ ကူညီပေးပြီး DSC က သတ္တုဖြစ်စဉ်တွေကို စောင့်ကြည့်ပေးပြီး နောက်ဆုံးမှာ အင်ဂျင်နီယာတွေကို သူတို့ရဲ့ ပစ္စည်းတွေကနေ ဘယ်လို ရေရှည်ခံနိုင်ရည်ကို မျှော်လင့်နိုင်တယ်ဆိုတာကို ပြောပြတယ်။

ကိစ္စရပ် လေ့လာမှု: ပိုလီမာ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများနှင့် ဇီဝပစ္စည်းများ၏ အပြည့်အဝ သရုပ်ဖော်ခြင်း

ဇီဝပစ္စည်းတွေကို ကြည့်လိုက်တဲ့အခါ ကွာခြားချက် စကင်နာ အပူချိန်တိုင်းတာမှု (DSC) က ကိုလာဂျင် စကာဖော့တွေဟာ ဂရမ်တစ်ခုမှာ ဂျူးလ် ၁၂၂ လောက်ရှိတဲ့ ဆွေးမြေ့မှု အင်တာပီးရှိတာကို ပြသခဲ့ပြီး တည်ဆောက်မှု အပြည့်အဝ ကောင်းမွန်တယ်လို့ ညွှန်းပါတယ်။ တစ်ချိန်တည်းမှာ Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) ကတော့ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး မော်ဂျူးလ်မှာ သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားပြီး ဖန်အပြောင်းအလဲအမှတ်ကို ဖြတ်သန်းသွားတဲ့အခါ ၂.၁ ဂီဂါပက်စကယ်ကနေ ၈၅ မီဂါပက်စကယ်အထိ ကျဆင်းသွားပါတယ်။ ဒီတွေ့ရှိချက်တွေက 3D ပုံနှိပ်ထားတဲ့ အသားတင်ပစ္စည်းတွေအတွက် မှန်ကန်တဲ့ ထုတ်လုပ်မှု အပူချိန်ကို သတ်မှတ်ဖို့ ကူညီပေးခဲ့လို့ နောက်ပိုင်းမှာ မျိုးပွားမှုမရှိတဲ့အခါမှာ မကွဲပြားတော့ဘူး။ ကာဗွန်အမျှင်နဲ့ ခိုင်ခံ့တဲ့ PEEK ပစ္စည်းတွေအတွက် အလားတူ စမ်းသပ်မှုတွေက အရည်ပျော်ချိန် ၅ ဒီဂရီ ဆဲလ်စီယပ်လောက် ကွဲပြားတာကို တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ဒါက DMTA ရလဒ်တွေအရ အမျှင်တွေ အတူတူကပ်ဖို့ ၁၈ ရာခိုင်နှုန်း လျော့ကျတာကို သက်ဆိုင်တယ်လို့ ထင်ရတယ်။ ဒီလို အသေးစိတ်အချက်တွေဟာ လေကြောင်းနဲ့ အာကာသဆိုင်ရာ အသုံးအဆောင်တွေမှာ အများကြီး အရေးပါပါတယ်၊ လုံခြုံရေးအတွက် အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု အပို (သို့) အနှုတ် တစ်ဒီဂရီအတွင်းမှာ ရှိဖို့လိုတဲ့ နေရာတွေပါ။

DSC vs ပရိုတင်းတည်ငြိမ်မှု ဆန်းစစ်မှုတွင် Nano-Differential Scanning Fluorimetry (nanoDSF)

ပရိုတင်းများ၏ အပူတည်ငြိမ်မှု အကဲဖြတ်ခြင်း: DSC vs Label-Free nanoDSF

ကွာခြားချက် စကင်နင်း အပူချိန်တိုင်းတာမှုက ပရိုတင်းတွေ ဖြန့်ဖို့ စတဲ့အခါ ဘယ်လောက်အပူကို စုပ်ယူလဲဆိုတာ တိုင်းတာခြင်းနဲ့ အလုပ်လုပ်ပြီး ဒီဖြစ်စဉ်အတွင်း ၎င်းတို့ရဲ့ အပူစွမ်းအင်ဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိတွေအကြောင်း တိုက်ရိုက် သတင်းပေးပါတယ်။ တစ်ဖက်မှာတော့ nanoDSF ရဲ့ အမှတ်အသားမဲ့ဗားရှင်းက ပရိုတင်း တည်ဆောက်မှု ပျက်စီးတဲ့အခါမှာ triptophane နဲ့ tyrosine လို amino acid တွေကနေလာတဲ့ သဘာဝ အလင်းရောင်ခြည် အချက်ပြမှုတွေမှာ ဖြစ်ပျက်တာကို ကြည့်တယ်။ nanoDSF ရဲ့ ကြီးမားတဲ့ ကောင်းကျိုးတစ်ခုက တစ်ခါတစ်လေ သိမ်မွေ့တဲ့ မော်လီကျူးတွေကို ထိခိုက်စေနိုင်တဲ့ အထူးဆေးတွေ မလိုတာပါ။ တစ်ချိန်တည်းမှာ အစဉ်အလာ DSC က အင်တာလပီ ပြောင်းလဲမှု (ΔH) နဲ့ ပွင့်လင်းမှု ဘယ်လောက် ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်တယ်ဆိုတာလို အပူစွမ်းအင်ဆိုင်ရာ အသေးစိတ်အားလုံးကို အပြည့်အဝ ပုံရိပ်ပေးပါတယ်။ ဒီနည်းပညာနှစ်ခုစလုံးက ပရိုတင်းတွေ ပုံသဏ္ဌာန် ဆုံးရှုံးတဲ့ အရည်ပျော်ချိန် (Tm) ကို ပြောပြနိုင်ပါတယ်။ သို့သော် ဒိုမီနိုဒိုမီနို DSC ထက် ပိုကောင်းသော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသည့် nanoDSF သည် ဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒိုမီနိုဒို နောက်တစ်ခုက ပရိုတင်း တည်ဆောက်မှုတစ်ခုလုံးမှာ အပြည့်အဝ ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်တဲ့ ဖြစ်စဉ်တွေကို လေ့လာချင်တဲ့ အခြေအနေတွေအတွက် အကြိုက်ဆုံး ရွေးချယ်မှုဖြစ်တုန်းပါ။

အလွန်အကျွံ အခြေအနေများတွင် စွမ်းဆောင်ရည်: ဆားဓာတ်လွန်ကဲခြင်းနှင့် ပြင်းထန်သော ပတ်ဝန်းကျင်များ

ဆားဓာတ်များများသော နေရာများတွင် အလုပ်လုပ်ရာတွင် ဆားခဲများ ဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့် ပတ်သက်၍ အထူးသဖြင့် ဆားရည်ရည်များနှင့် ပတ်သက်၍ ပြဿနာများ ဖြစ်ပေါ်တတ်သည်။ နောက်တစ်ဖက်မှာ၊ nano differential scanning fluorimetry (nanoDSF) က triptophane နည်းတဲ့ ဆားကို နှစ်သက်တဲ့ ပရိုတင်းအချို့အတွက် အားနည်းတဲ့ အချက်ပြမှုတွေ ပေးတတ်ပါတယ်။ ၂၀၂၅ ခုနှစ်တွင် ထုတ်ဝေခဲ့သော သုတေသနတွင် အင်္ဂါဂြိုဟ် အစောပိုင်းတွင် တွေ့ရှိခဲ့သည့် နမူနာများနှင့် ဆင်တူသော ဆားရည်နမူနာများကို ကြည့်ခဲ့ပြီး nanoDSF သည် ပြင်းထန်သော ဆားအခြေအနေများနှင့် ရင်ဆိုင်နေသော ရှုပ်ထွေးသော ပရိုတင်းပေါင်းစပ်မှုတွင် ပိုမိုကောင်းမွန် တချို့ သုတေသီတွေက ဒီသွေးခဲဖြစ်မှု ပြဿနာတွေကို နည်းနည်းလေး လျော့ကျစေတဲ့ ပိုကောင်းတဲ့ ထိန်းချုပ်မှု လက္ခဏာတွေနဲ့ စံ DSC ကိရိယာတွေကို ညှိနိုင်ခဲ့တယ်။ နှစ်ခုစလုံး စိတ်ဝင်စားစရာ ကောင်းတာက ၎င်းတို့ရဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်က မော်လီကျူး တည်ဆောက်မှုကို ဖျက်ဆီး (သို့) တည်ငြိမ်စေတဲ့ ဓာတုပစ္စည်း အမျိုးမျိုးနဲ့ ထိတွေ့တဲ့အခါ ပရိုတင်းတွေ ဘာဖြစ်တယ်ဆိုတာ သိပ္ပံပညာရှင်တွေကို အတိအကျ ပြသတာပါ။

နည်းစနစ်ရွေးချယ်ခြင်း: တိကျမှု၊ ထုတ်လုပ်နိုင်မှုနှင့် လိုက်ဖက်မှုဆိုင်ရာ စဉ်းစားချက်များ

အကြောင်းရင်း	DSC	nanoDSF
တိကျမှု	အလုံးစုံ ΔH တိုင်းတာမှု	နှိုင်းယှဉ်တည်ငြိမ်မှု ပြောင်းလဲမှု
နမူနာများနှင့် ကိုက်ညီမှု	ဆားအပြောင်းအလဲကြောင့် ကန့်သတ်ထားခြင်း	မတူညီတဲ့ မေထရစ်များမှာ မြင့်မားပါတယ်။
ဖြည့်စွက်မှု	အောက် (တစ်ပြေးညီ နာရီ)	မြင့်မား (multiplexible)

သုတေသီတွေဟာ အရည်ပျော်တဲ့ ပရိုတင်းတွေကို အမြန် စိစစ်ဖို့လိုတဲ့အခါ မကြာခဏ nanoDSF ကို လှည့်စားကြတယ်။ အကြောင်းက ၎င်းဟာ ပစ္စည်းပမာဏ အနည်းငယ်ပဲ လိုအပ်ပေမဲ့ တစ်ကြိမ်မှာ နမူနာများစွာ ကိုင်တွယ်လို့ပါ။ ဒီတော့ လူတစ်ယောက်ဟာ အဆီဓာတ်တွေ ပရိုတင်းတွေနဲ့ ဘယ်လို တုံ့ပြန်ဆက်သွယ်တာ (သို့) ပရိုတင်းတွေ စုစည်းလာစေတဲ့ အပူချိန်လို အပူပိုင်းဆိုင်ရာ အချက်အလက်တွေကို တကယ်ကို အသေးစိတ် လိုအပ်တယ်ဆိုရင်၊ ခြားနားချက် စကင် calorimetry (DSC) ဟာ သွားဖို့ နည်းလမ်းဖြစ်လာပါတယ်။ ဓာတ်ခွဲခန်းအများစုက နိုနိုဒီအက်စ်အက်စ်ဖ် ဆန်းစစ်မှုဖြင့် အသားမျှင်ပရိုတင်းများ ပိုကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်ကြောင်း တွေ့ရှိကြသော်လည်း တချို့က မလိုအပ်သော အချက်ပြမှုများကို လျှော့ချရန် နမူနာများမှ ဆားများကို အရင်ဖယ်ရှားပါက DSC ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် လွတ်မြောက်နိုင်သည်။ ဆုံးဖြတ်ချက်က သိပ္ပံပညာရှင်တွေ တကယ်လိုအပ်တဲ့ ရလဒ်တွေနဲ့ သူတို့ဓာတ်ခွဲခန်းမှာ ရှိနေတဲ့ ကိရိယာတွေအပေါ် မူတည်ပါတယ်။

သင့်အတွက် မှန်ကန်သော အပူပိုင်း ဆန်းစစ်မှုနည်းလမ်းကို ရွေးချယ်ရန် နည်းလမ်း

ဆုံးဖြတ်ချက်ချမှတ်ရေး မူဘောင်: DSC, TGA, DTA, DMTA နှင့် nanoDSF တို့ကို သုတေသနရည်မှန်းချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေခြင်း

သင့်တော်တဲ့ အပူပိုင်း ဆန်းစစ်မှု နည်းစနစ်ကို ရွေးချယ်ခြင်းဟာ နည်းပညာ အရည်အသွေးတွေကို သုတေသန ရည်မှန်းချက်တွေနဲ့ ကိုက်ညီမှုအပေါ် မူတည်ပါတယ်။ အောက်ပါအတိုင်း နှိုင်းယှဉ်ကြည့်ပါ-

နည်းစနစ်	အဓိက တိုင်းတာမှု	အသုံးပြုသင့်သည့်အခြေအနေများ	သော့ချက် ကန့်သတ်ချက်
DSC	အဆင့်ပြောင်းမှုအတွင်း အပူစီးဆင်းမှု	ပိုလီမာ သလင်းဖြစ်မှု၊ သန့်ရှင်းမှု ဆန်းစစ်မှု	700°C အထိ ကန့်သတ်ထားသည် (Ponemon 2023)
TGA	အလေးချိန် ဆုံးရှုံးမှု အပူချိန်နဲ့ နှိုင်းယှဉ်ပါ	ဆွေးမြေ့မှု လှုပ်ရှားမှု၊ စိုထိုင်းမှု ပါဝင်မှု	တည်ဆောက်မှု သို့မဟုတ် စက်ပစ္စည်းဆိုင်ရာ အချက်အလက် မရှိပါ။
DTA	အပူချိန် ကွာခြားချက်များ	မှန်ပြောင်းမှုတွေ၊ အောက်ဆီဒေးရှင်း လေ့လာမှု	DSC နဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် ပိုနည်းတဲ့ အာရုံခံနိုင်မှု
DMTA	Viscoelastic ဂုဏ်သတ္တိများ	ရာဘာ vulcanization၊ ပေါင်းစပ်ကပ်ကပ်မှု	အမာခံ/အလယ်အမာခံ နမူနာများအတွက် ကန့်သတ်ထားသည်
nanoDSF	ပရိုတင်းများ ဖွံ့ဖြိုးလာခြင်း	ဆားဓာတ်မြင့်တဲ့ အခြေအနေမှာ ဇီဝဆေးဝါး တည်ငြိမ်မှု	အထူးပြနမူနာ ပြင်ဆင်ခြင်း

TGA-DSC ဟိုက်ဘရစ်လို ပေါင်းစပ်စနစ်တွေက တစ်ပြိုင်နက် ဒြပ်ထုနဲ့ အင်တာလပီ ဒေတာတွေ ပေးပြီး ပော်လီမာစနစ်တွေအပေါ် မကြာသေးခင်က သုတေသနတွေ ပြသခဲ့သလို ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းတွေရဲ့ လေ့လာမှုတွေမှာ စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်ပေးပါတယ်။

ပစ္စည်း၊ ပိုလီမာနှင့် ဇီဝမော်လီကျူးဆိုင်ရာ သရုပ်ဖော်မှုဆိုင်ရာ အကောင်းဆုံးကျင့်ထုံးများ

ရလဒ်တွေကို အတည်ပြုဖို့ နည်းစနစ်များစွာ အတူတကွ သုံးတဲ့အခါ စုစည်းထားတဲ့ ဒေတာအပေါ် ယုံကြည်မှုကို တကယ် တိုးမြှင့်ပေးတယ်။ ဥပမာ DSC က တိုင်းတာတဲ့ ဖန်ပြောင်းအပူချိန်ကို DMTA စမ်းသပ်မှုမှာ တွေ့ရတဲ့ tan delta အမြင့်နဲ့ ယှဉ်ကြည့်တဲ့အခါ ယူကြည့်ပါ။ အခုခေတ်မှာ ဒီလို စစ်ဆေးမှုမျိုးက အများကြီး အရေးပါပါတယ်။ မကြာသေးခင်က သုတေသန စာတမ်းတွေ အများကြီးက မှန်ကန်တဲ့ ကိရိယာ အတိုင်းအတာဟာ ဘယ်လောက် အရေးပါတာကို အလေးပေးနေတာပါ။ အကြောင်းက ကိရိယာတွေကို မှန်ကန်စွာ မတပ်ဆင်ရင် အမှားတွေက အတော် ဆိုးဝါးစွာ တွယ်ဝင်နိုင်လို့ပါ။ တစ်ခါတစ်လေ အပြောင်းအလဲတွေကို ကြည့်တဲ့အခါ အပူချိန် ၅ ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်အထိပါ။ ပရိုတင်းတွေနဲ့ အထူးလုပ်သူတွေအတွက် nanoDSF လို့ခေါ်တဲ့ အရာတစ်ခုရှိပြီး ဒါက အစဉ်အလာ DSC နည်းတွေနဲ့ တစ်နေ့ ၁၀ ခုလောက်နဲ့စာရင် တစ်နေ့ကို နမူနာ ၁၀၀ လောက်လောက်ကို ဓာတ်ခွဲခန်းတွေ ပိုပြီး စီမံနိုင်စေတယ်။ ဒါပေမဲ့ ဒီမှာ catch တစ်ခုရှိတယ်၊ nanoDSF ဟာ အမြန်အတွက် ကြီးကျယ်ပေမဲ့ သုတေသီ အများအပြားက တကယ်ကို နီးကပ်စွာ စောင့်ကြည့်ဖို့လိုတဲ့ ပိုနိမ့်တဲ့ အပူချိန်တွေမှာ ဖြစ်ပျက်နေတဲ့ စုစည်းမှု ဖြစ်ရပ်တွေကို မဖမ်းမိဘူး။

အဆင့်ဆင့် စီမံကိန်းကို ကျင့်သုံးပါ။

• ပစ္စည်းစစ်ဆေးခြင်း : batch consistency check များအတွက် high-throughput DSC သို့မဟုတ် TGA ကို အသုံးပြုပါ
• ပျက်ကွက်မှု ဆန်းစစ်ချက် : DMTA နဲ့ DSC ကို ပေါင်းစပ်ပြီး စက်ပစ္စည်းနဲ့ အပူပိုင်း အပြုအမူတွေကို ချိတ်ဆက်ပေးခြင်း
• စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းများ : ခိုင်မာတဲ့ ဇီဝဆေးဝါး အပူဓာတ်ပုံများအတွက် DSC အတည်ပြုချက်နှင့်အတူ nanoDSF ကို အသုံးပြုပါ

အရေးပါသော ရွေးချယ်မှု သတ်မှတ်ချက်များမှာ ရှာဖွေနိုင်မှု ကန့်သတ်ချက်များ၊ နမူနာလိုအပ်ချက်များနှင့် ISO 11357 (ပလပ်စတစ်) နှင့် ICH Q2 (ဆေးဝါးများ) ကဲ့သို့သော စံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီမှုတို့ ပါဝင်သည်။ လက်တွေ့ခန်းများနှင့် ကိရိယာများအကြားမှာ တစ်သမတ်တည်းဖြစ်မှုကို အာမခံရန် လုပ်ငန်းခေါင်းဆောင်များက စွမ်းဆောင်မှု အတည်ပြုမှု ပရိုတိုကောများကို တိုးတိုးလိုက်နာလာကြသည်။

FAQ အပိုင်း

ဒီဖရင့်ရင်ယာ ဆန့်ကျင်ဘက် ကယ်လိုရီမေထြီး (DSC) ဆိုတာဘာလဲ။

Differential Scanning Calorimetry (DSC) သည် ထိန်းချုပ်သော အပူချိန် အစီအစဉ်ဖြင့် နမူနာတစ်ခုထဲသို့သို့ သို့မဟုတ် အပြင်သို့ အပူစီးဆင်းမှုကို အငြိမ်သက်သော အကိုးအကားတစ်ခုနှင့် နှိုင်းယှဉ်၍ တိုင်းတာသည့် အပူပိုင်း ဆန်းစစ်မှုနည်းပညာဖြစ်သည်။ ဒါက အရည်တွေထဲမှာ အရည်ပျော်ခြင်း၊ သလင်းဖြစ်ခြင်း (သို့) ဖန်ပြောင်းခြင်းလို အပြောင်းအလဲတွေကို ဖော်ထုတ်ဖို့ ကူညီပေးတယ်။

DSC ဟာ ပစ္စည်းသိပ္ပံနဲ့ ဆေးဝါးလုပ်ငန်းမှာ ဘာကြောင့် အရေးပါလဲ။

DSC သည် အပူချိန်အမျိုးမျိုးအောက်တွင် ပစ္စည်းအပြုအမူကို နားလည်ရန်အတွက် အရေးပါပြီး ပိုလီမာများကို သရုပ်ဖော်ရန်အတွက် ပစ္စည်းသိပ္ပံတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။ ဆေးဝါးထုတ်လုပ်မှုမှာ သုတေသီတွေဟာ DSC ကို ဆေးဝါးတည်ငြိမ်မှုကို အကဲဖြတ်ဖို့နဲ့ အတုဆေးတွေကို ရှာဖွေဖို့ သုံးပါတယ်။

DSC က Thermogravimetric Analysis (TGA) နဲ့ ဘယ်လို ခြားနားလဲ။

DSC သည် အပြောင်းအလဲများအတွင်း အပူစီးဆင်းမှုကို တိုင်းတာပြီး TGA သည် ဆွေးမြေ့ခြင်း၊ အောက်ဆီဒေ့ရှ်ခြင်း သို့မဟုတ် ပျံသန်းနိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများ ဆုံးရှုံးခြင်းကြောင့် အလေးချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို အာရုံစိုက်သည်။ နည်းစနစ်တစ်ခုစီဟာ မတူညီတဲ့ အမြင်တွေကို ပေးပြီး မကြာခဏတော့ ပစ္စည်းလေ့လာမှုတွေမှာ အပေါင်းအပါအဖြစ် အသုံးပြုပါတယ်။

DSC ရဲ့ ကန့်သတ်ချက်တွေက ဘာတွေလဲ။

DSC သည် သိသာသော အပူထုတ်လွှတ်မှု (0.1 J/g) ရှိသော အပြောင်းအလဲများကို ရှာဖွေရန်သာ ကန့်သတ်ထားသည်။ ထပ်ကျပ်သော အပြောင်းအလဲများသည် အဓိပ္ပါယ်ကောက်ယူမှုကို ရှုပ်ထွေးစေနိုင်သည်။ တိကျတဲ့ အတိုင်းအတာအတွက် မြင့်မားတဲ့ သန့်ရှင်းမှုရှိတဲ့ စံညွှန်းပစ္စည်းတွေ လိုအပ်ပါတယ်။

NanoDSF ဆိုတာဘာလဲ၊ DSC နဲ့ ဘယ်လိုယှဉ်လဲ။

nanoDSF သို့မဟုတ် nano-Differential Scanning Fluorimetry သည် အရောင်မလိုအပ်ဘဲ ပရိုတင်းများ ဖြန့်ဖြူးလာသည့်အခါ သဘာဝ ရောင်ခြည်ပြောင်းမှုကို စောင့်ကြည့်ခြင်းဖြင့် ပရိုတင်းတည်ငြိမ်မှုကို ဆန်းစစ်သည်။ DSC သည် ဖြစ်စဉ်များဖြစ်စဉ်များအတွင်း အသေးစိတ်အပူစွမ်းအင်ဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးသည်။ nanoDSF သည် မြင့်မားသော ထုတ်လွှတ်မှုဆိုင်ရာ ဆန်းစစ်မှုအတွက် အကျိုးရှိသည်။