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Differential Scanning Microcalorimetry

Differential Scanning Microcalorimetry (DSMC) bezieht sich auf eine Methode der physikalisch-chemischen Analyse, die darauf abzielt, die Temperaturänderungen infolge phaseller Änderungen in einem Chemikalienstoff zu messen. Mit DSMC können Änderungen in der Bindungsstärke einzelner Elemente oder im Aggregatzustand eines chemischen Gemisches nachverfolgt werden. Diese Technik wird von verschiedenen Herstellern und Anbietern angeboten, darunter unter anderem MicroCal, Mettler Toledo, Setaram und TA Instruments. Die Instrumente verwenden thermoanalytische Messungen, um die thermischen Reaktionen, die aufgrund von Konformationsänderungen, Adsorption und Migration auftreten, zu charakterisieren.

DSMC wird hauptsächlich verwendet, um die Adsorption, Aktivierungsenergie und Änderungen chemischer Parameter zu bestimmen, was einer Vielzahl von Anwendungen entspringt, darunter polymeren, biologischen, materialwissenschaftlichen und industriellen. DSMC wird auch in der Mehrkomponentenanalyse und der Polymercharakterisierung verwendet. Mit DSMC können Materialien an Veränderungen der Umgebung bleibend angepasst werden, wenn die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit oder Druckverhältnisse verschoben werden.

Die Vorteile von DSMC gegenüber anderen Techniken zur thermischen Charakterisierung sind: genaue Messung der Energie, die während einer chemischen Reaktion oder Phasenumwandlung freigesetzt wird; geringe Verzögerungszeit; hohe Empfindlichkeit; und mögliche Kosteneinsparungen bei Verfahrensentwicklung, Produktqualität und Materialanalyse. Hersteller wie TA Instruments bieten mehrere unterschiedliche Versionen der DSMC an. Die Produktspezifikationen variieren je nach Anbieter erheblich, ebenso wie die technischen Merkmale und Funktionen des Instruments.

Der Grundgedanke bei DSMC besteht darin, in einem geschlossenen System eine spezifische Wärmemenge zu messen, um die Funktion der Substanz über Zeit zu verfolgen. Eine typische Anwendung umfasst die Verfolgung von physiologischen und biochemischen Prozessen, die auf eine Änderung in der thermodynamischen Freiheitsgrade eingeführt wurden, aber es lassen sich ebenso Polymer-Massenwirkungsanalyse (DPVA) und Adsorptionsmessungen durchführen. Diese Technik ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden für die Untersuchung von Phasenübergängen und polymeren Strukturdynamiken.

Ein Beispiel für ein Differential Scanning Microcalorimeter wäre das MicroCal iMicrocal PEAQ-DSMC (differential scanning microcalorimeter) von MicroCal. Dieses instrument ist ein hochkarätiges, CDS-fähiges Differential Scanning Microcalorimeter, das kompakt, zuverlässig und vielseitig ist. Es misst sowohl exotherme als auch endotherme Reaktionen und unterstützt eine Vielzahl von Detektoren und Echtzeitanalysefunktionen. Dieses Gerät bietet eine intuitive Bedienung und Messprotokolle, die mit anderen Geräten kompatibel sind.

Fazit: Differential Scanning Microcalorimetry (DSMC) ist eine der beliebtesten Techniken der physikalisch-chemischen Analyse und wird von verschiedenen Herstellern und Anbietern angeboten. Mit DSMC können physiologische und biochemische Prozesse verfolgt, die Funktion einer Substanz über Zeit gemessen und Adsorptions- und Polymercharakterisierungen durchgeführt werden. Spitzenprodukte wie der MicroCal iMicrocal PEAQ-DSMC bieten benutzerfreundliche Bedienung, Messprotokolle, die kompatibel sind und Echtzeitanalysefunktionen.