上海盈諾DSC終熔點測試實驗研究報告

   有的客戶問，為什么我們測試的熔點不穩(wěn)定？忽大忽小，誤差很大，和其他實驗室對比數據誤差很大呢？那么客戶測試的“熔點”，指的是測試的初熔點還是峰值呢？假設是同一個樣品，有什么影響因素呢？

   DSC測熔點中，基線剛開始下降時是初熔點，基線下降的低值是通常定義的熔點；有些物體的熔化是一個過程，包括初熔點、峰值、融程和終熔點。

特征溫度如下圖所示[1]：

① 外推起始溫度T_ei ℃，即“初熔點”:

外推基線與對應于轉變開始的曲線大斜處所作切線的交點所對應的溫度。

② 峰溫度T_p ℃，=:

峰達到的大值（或小值）所對應的溫度。

③ 外推終止溫度T_ef ℃，即“終熔點”:

外推基線與對應于轉變結束的曲線大斜處所作切線的交點所對應的溫度。

   其中終熔點，我們認為是樣品剛剛好*融化。

   目前，我們測試初熔點T_ei數據穩(wěn)定，但是終熔點T_p受實驗樣品量、升溫速率影響，數據有差異。我們使用華東理工大學提供的樣品：9號蠟，做本次實驗，控制單一變量（實驗樣品量、升溫速率）實驗數據如下：

   以1.71mg為基礎重量，記為1x，3.45mg為2x，即2倍基礎重量，6.98mg為4x，8.5mg為5x，14.19mg為8x，17.08mg為10x；升溫速率分為0.5℃/min、1℃/min、2℃/min（本次實驗使用較為低的升溫速率，平時實驗時，常用的升溫速率為5℃/min或10℃/min或20℃/min）；

表一：在不同重量、不同升溫速率下，樣品的峰值對比：

表二：在1℃/min升溫速率下，不同重量樣品的峰值對比：

   由上面兩個表格可見，峰值溫度與升溫速率、實驗樣品量成正相關關系，即隨著升溫速率或實驗樣品量增加，終熔點也會隨之的變大，因為爐體溫度不是恒定不變的，一直以一定的升溫速率增加，樣品融化總是需要一定的時間，在融化的過程中，爐體溫度一直在增加。

  目前，我們使用的升溫速率比較低，如果按照正常實驗的升溫速率（5-20℃/min，數據將偏差的比較大）

   為更加明顯的觀察以上表格內的數據，我們將實驗曲線綜合處理，如下圖所示：

   注：為了更加明顯的觀察曲線峰值的區(qū)別，我們將熔點峰放大到全屏展示，因此數據曲線將顯示出微觀的波動，相對其他數據報告的曲線會波動比較大，正常坐標范圍室，基線是很平穩(wěn)的。

圖2：在0.5℃/min升溫速率下不同重量樣品的峰值對比圖

圖3：在1℃/min升溫速率下不同重量樣品的峰值對比圖

圖4：在2℃/min升溫速率下不同重量樣品的峰值對比圖

圖5：1.71mg樣品，在不同升溫速率下的峰值對比圖

圖6：3.45mg樣品，在不同升溫速率下的峰值對比圖

圖7：17.08mg樣品，在不同升溫速率下的峰值對比圖

   由上述6張曲線圖的直觀展示，初熔點相對比較穩(wěn)定，峰值隨著升溫速率的變化、試驗樣品量的變化而變化，因此，我們設備在使用標準樣品校正的時候，通常情況下，使用該標準樣品的初熔點位置為標準熔點數據。

   因此，如果您需要與其他單位做數據對比，要提前溝通好，對比的是初熔點還是峰值？升溫速率是多少？實驗樣品量是多少？不然，極大可能會出現(xiàn)數據對不上，但是設備標定正確的事情，造成不必要的誤會。

   如對上文數據和觀點有何異議，歡迎與我們聯(lián)系，進行實驗對比與探討，我們期待著各位科研人員的指正。

上海盈諾精密儀器有限公司-熱分析實驗室

2018-8-04    

[1] 參考國標《GB/T 19466-3-2004 塑料 差示掃描量熱法(DSC)第3部分：熔融和結晶溫度及熱焓的測定》