可使用多种方法通过DSC热流曲线测定比热容。 梅特勒托利多的STARe软件支持下列方法：
2023-09-26
铄思百检测
怎么测比热容？今天铄思百检测小编给大家介绍一下通过差示扫描量热法准确测定比热容的原理和技巧。
先简单了解一下什么是比热容。
热容是一种固有的物理特性，可确定按照预先确定量改变物质温度所需的热量。 比热容是指材料的热容除以质量，它决定了将一克的温度提高一摄氏度（或一个开尔文）所需的能量。 这是实现一系列目标（例如：优化技术过程或评估热风险）的非常有用的物理量。 比热容单位通常为焦耳每克开尔文（J / gK）。
计算材料热容时使用下列等式：
cp = q / (m ∙ ∆ T)
其中cp = 比热，m =质量克重， = 损耗或增加的能量，∆T =温度变化
比热容与温度的关系
物质的比热容与温度有关。 如图所示，蓝宝石的比热容随温度升高而增加，这是大多数物质的典型特征。 水的比热容极高，约为4 J / gK，并且表现出异常行为，最小比热容约为35 °C。
比热容测定
比热容 (cp) 是依赖于温度的重要材料特性，经常在材料数据表中标示。 可通过 DSC 对其方便并且可靠地进行测量。 比热容是改进技术过程（如：注塑、喷雾干燥或结晶）以及分析化学过程和化学反应器设计安全性的关键特性。
以恒定压力 (cp) 测定比热容是固体与液体的常见应用。 可使用 DSC 轻松测定热容，也可在更高温度条件下使用 TGA-DSC 轻松测定。
有时，所谓的不可逆效应（如：蒸发或结晶）出现在 cp 曲线上。 然后，需要使用一种温度调制方法进行测定。
所谓的直接法和蓝宝石方法利用常规DSC仪器和线性温度程序执行。使用传统DSC时，只有一个热流信号（总共）。 但是热容由两个分量组成：显热容（可逆热流）和潜热容（不可逆热流）：
cp = cp，显热容+cp，潜热容
潜热容与物理或化学转变有关，例如熔融、结晶或化学反应。 此类热效应在DSC曲线上显示为吸热或放热峰。 因此，潜热容对于吸热效应为正，而对于放热效应为负。
显热容与因分子的重新排列和整体运动吸收的热量有关。 此分量为正。 图中的DSC曲线显示，如果不发生热效应，则显热容与测得的热流量直接相关。 在许多转变中，显热容定义相关峰的基线。
温度调制型DSC（TMDSC）与常规DSC的不同之处在于，它允许将总热量流分为可逆和不可逆热流。 这对于在不同热效应重叠的情况下（例如：玻璃化转变（可逆热流）和焓松弛（不可逆热流）提供准确的比热容数据非常重要。
测比热容的常见问题
1、热容与比热容之间的区别是什么？
热容Cp是样品的特性（不受质量影响）。 比热容cp是材料的特性（取决于质量）。
2、如何通过DSC热流曲线计算比热容？
比热容cp为显热容和潜热容之和。
3、为什么了解比热容很重要？
用于改进技术过程：注塑、喷雾干燥、结晶
用于分析化学反应器以及反应器构造的安全性
计算其他热力学函数，例如焓、熵、吉布斯自由能
评估和解读DSC曲线
4、比热测试过程及计算？
如果需要测试比热，严格按照要求制备试样，需要薄的，如果配套DSC测试的话，DSC尺寸提供和比热尺寸最好一致，尽量多提供几片； 最好加工成直径5.1mm，客户需要提供材料的密度和室温比热值，需要通过公式计算厚度。加工后的样品，务必用酒精和丙酮清洗干净后再寄送。比热的测试要求很高，否则数 据容易不准。如果加工不成圆片状的话，可以按照这个公式：该材料的室温比热值*材料的重量=0.7749J/g.k*84.0mg，厚度尽量控制不超过1mm；
5、影响比热容数据准确性的可能原因
尺寸方面：因是参比测试，样品尺寸与标样越接近，结果相对更精准，标样质量*标样比热容=样品质量*样品比热；坩埚选择：测试温度＞900℃时，建议选择铂铑合金，因氧化铝坩埚热漂移严重；样品稳定性：待测样品需保持性能稳定，不能发生挥发、分解等现象。
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来源|梅特勒托利多