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        DSC差示掃描量熱分析儀應(yīng)用

        更新時(shí)間:2024-02-23      點(diǎn)擊次數(shù):729

        差示掃描量熱分析儀DSC的應(yīng)用:

        (一)測定海水中的幾種微塑料

        不同種類的塑料熱穩(wěn)定性有所區(qū)別,體現(xiàn)為DSC 熱特性曲線上的不同的特征峰,而特征峰的面積與測試樣品的質(zhì)量有關(guān),因此可通過 DSC來驗(yàn)證塑料材料的熱特性,繼而測定出樣品中某種塑料的質(zhì)量。

        微塑料通常是指粒徑在 5 mm 以下的塑料顆粒,廣泛存在于海洋、河流、湖泊、土壤、沉積物等環(huán)境介質(zhì)中。由于其尺寸小、難降解,微塑料被生物攝食后,會通過生物累積和食物鏈生物放大效應(yīng)對生態(tài)系統(tǒng)甚至人類健康造成危害。目前,雖然對環(huán)境中微塑料的分離提取有多種方法,但是這些方法需要對微塑料顆粒逐一分析,過程耗時(shí)費(fèi)力,并且無法得到微塑料的質(zhì)量濃度。因此,利用DSC多種塑料混合物測定的補(bǔ)充、快速分析很有必要。

        DSC可定性確認(rèn)微塑料的種類:因?yàn)椴煌臒崽卣鞣鍖?yīng)著不同的聚合物特征基團(tuán),因此可基于不同種塑料DSC曲線及熱特征峰值的圖像進(jìn)行微塑料的確認(rèn)表征。

        DSC可定量確認(rèn)不同種類微塑料中所含某種材料的含量:DSC 熱特征峰積分面積與受試樣品質(zhì)量成正比,分別取 PEPP進(jìn)行測試,分別取不同質(zhì)量的PEPP,利用儀器自帶軟件Netzsch Proteus Thermal Analysis Software對峰面積進(jìn)行積分,以質(zhì)量為橫坐標(biāo)、DSC 峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和方程。

        DSC 提供了一種很好的選擇來定性鑒別微塑料種類,同時(shí)能夠?qū)Χ喾N微塑料混合物定量測定PEPP,結(jié)果顯示為質(zhì)量濃度,而無需費(fèi)時(shí)費(fèi)力的目檢法進(jìn)行識別計(jì)數(shù),提高檢測效率。但是,該種方法仍有一定的缺陷,由于存在重疊峰,在研究的幾種微塑料中,只有 PE PP 能夠有清晰的峰,對于其他種類的塑料無法進(jìn)行定量計(jì)算。

        (二)DSC技術(shù)可以對甲基丙烯酰胺接枝蠶絲的接枝率進(jìn)行定量檢測

        通過改變不同實(shí)驗(yàn)條件從而得到不同接枝率的蠶絲后,利用DSC技術(shù)對接枝后的蠶絲進(jìn)行測量,最后在 DSC曲線中出現(xiàn)新的吸熱峰,新峰面積隨著接枝率的增加而增加,其峰位也逐漸向高溫向移動,而位于317 ~327 ℃內(nèi)蠶絲本身固有結(jié)構(gòu)的吸熱峰面積呈現(xiàn)減小趨勢,表明新吸熱峰面積與蠶絲接枝率之間存在一定關(guān)系。

        DSC曲線原理可知,流到樣品的熱流量對時(shí)間的積分等于轉(zhuǎn)化的熱焓(ΔH/J),對溫度表示的DSC曲線也總是對時(shí)間的積分,積分得到的結(jié)果即為DSC曲線與基線之間的面積,考慮測試樣品的質(zhì)量,即可得到單位熱焓值,其與相關(guān)吸熱峰面積對應(yīng)。

        DSC也有許多其他的用途,比如利用DSC可以對合金熱處理工藝進(jìn)行分析;利用DSC法分析交通事故中保險(xiǎn)杠塑料殘片;利用DSC可以快速測試聚乙烯密度等等。

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