시차 주사 열량계. Differential Scanning Calorimetry, DSC

DSC의 원리는 DTA의 것과는 다르며 DTA의 곡선은 온도가 일정하게 증가 혹은 감소할 때 시료와 기준물질 사이의 온도차를 나타내지만 DSC는 시료와 기준물질이 들어있는 가열로에 가해지는 에너지의 양을 측정한다. 그러나 두 가지 방법으로부터 얻은 결과로 시료의 물리적 혹은 화학적 성질을 연구하면 거의 같은 결론을 얻게 된다. DSC 곡선에서 peak의 위치, 모양 및 수로부터 시료의 정성적인 확인을 할 수 있고 peak의 넓이는 시료가 변성할 때의 enthalpy의 변화에 관계되므로 시료 중에 반응을 일으키는 물질이나 시료의 열에 다한 변수들을 정량적으로 계산할 수 있게 한다. 거기에 따라 peak가 나타나는 위치라든지 peak의 모양은 달라지겠지만 한 개의 고정된 기기를 사용하면 peak의 위치나 모양에 재현성이 있으므로 연구실에 비치된 기기로부터 많은 실험을 할 수 있다.

peak의 넓이를 정확하게 보정하면 시료의 화학반응, 변성, 중합, 융용 등의 열량을 쉽게 구할 수 있다. 혹은 반응열을 알고 있으면 반응물질의 양을 구해낼 수 있다. 어떠한 현상이라도 만약 시료에 enthalpy의 변화가 있든지 열용량의 변화가 있으면 감도가 충분히 큰 DTA나 DSC로 반드시 확인할 수 있다. 고분자 물질은 용융온도가 다른 물질에 비해 대체로 낮기 때문에 좁은 온도 범위 내에서 여러 가지 물리적 변성이 일어나고 있다. DSC의 경우에는 시료에 흡열이나 발열이 있으면 감도가 뛰어난 센서에 의해 예민하게 측정이 가능하며 신호변환이 효율적으로 이루어져 정성은 물론 정량해석도 가능하게 된다.

DSC의 장점을 열거해보면 다음과 같다.

(a) 실험 자료를 얻는 속도가 빠르고 또한 얻은 자료는 재현성이 뛰어나다.

(b) 시료의 사용량이 DTA보다 상대적으로 적다.

[그림] DSC curve.

시차 주사 열량계. Differential Scanning Calorimetry, DSC (2)

[키워드] DSC 기준, DSC curve 기준

시차 주사 열량계. Differential Scanning Calorimetry, DSC