นี่คือเหตุผล:

ลองนึกภาพว่าคุณกำลังทำอาหารและต้องการตรวจจับว่ามีบางอย่างในกระทะ เปลี่ยนแปลง (เช่น การทำสเต็กให้เกรียม) คุณมี:

• กระทะ A: มีตัวอย่างของคุณ (เช่น สเต็ก)

• กระทะ B: ว่างเปล่า (แค่กระทะ)

คุณให้ความร้อนแก่กระทะทั้งสอง เหมือนกัน บนเตาแยกกันแต่เหมือนกัน

หากคุณตรวจสอบเฉพาะกระทะ A:

คุณเห็นอุณหภูมิสูงขึ้น แต่คุณ ไม่สามารถบอกได้:

1. กระทะเองดูดซับความร้อนหรือไม่?

2. สเต็กกำลังทำอาหาร (ปฏิกิริยาดูดความร้อน) หรือไม่?

3. หรือเป็นเพียงความผันผวนของพลังงานเตา?

→ คุณไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับพฤติกรรมของสเต็กเพียงอย่างเดียว!
 

แต่ถ้าคุณเปรียบเทียบกระทะ A กับกระทะ B:

เมื่อกระทะ A ร้อนขึ้น ช้าลง (เนื่องจากสเต็กดูดซับความร้อนเพื่อทำอาหาร) ในขณะที่กระทะ B ร้อนขึ้นตามปกติ → คุณตระหนักว่า:
"อ้า! มีบางอย่างในกระทะ A ที่ดูดซับความร้อน—มันกำลังผ่านการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ (เช่น การหลอมเหลวหรือการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว)!"
 

นี่คือหลักการ "Differential":

คุณไม่ได้วัด ความร้อนสัมบูรณ์ในกระทะ A—คุณกำลังติดตาม ความแตกต่างของการไหลของความร้อน ระหว่างกระทะ A และกระทะ B

รูปภาพต่อไปนี้เป็นกราฟ DSC ทั่วไปที่แสดงการเปลี่ยนแปลงสี่ประเภท:

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิคือ →

Ⅰ สำหรับการเปลี่ยนแปลงรอง จะเป็นการเปลี่ยนแปลงในเส้นฐานแนวนอน

Ⅱ สำหรับจุดสูงสุดของการดูดซับความร้อน เกิดจากการหลอมเหลวหรือการเปลี่ยนสถานะการหลอมเหลวของตัวอย่างทดสอบ

Ⅲ สำหรับจุดสูงสุดของการดูดซับความร้อน เกิดจากปฏิกิริยาการสลายตัวหรือการแตกตัวของตัวอย่างทดสอบ

Ⅳ คือจุดสูงสุดของคายความร้อน ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนเฟสผลึกของตัวอย่าง

การตีความแกนกราฟ DSC

แกน X (แกนนอน)

• แสดงถึง: อุณหภูมิ

• หน่วย: องศาเซลเซียส (°C)

• คำอธิบาย: ตรงไปตรงมา – แสดงการเพิ่มอุณหภูมิในระหว่างการให้ความร้อน/การทำความเย็น

แกน Y (แกนตั้ง)

• แสดงถึง: การไหลของความร้อน (เรียกอีกอย่างว่า กำลังความร้อน)

• หน่วย: มิลลิวัตต์ (mW)

• คำอธิบายหลัก:

  • แกน Y ไม่ แสดงอุณหภูมิหรือพลังงานทั้งหมด

  • วัด ความแตกต่างของการไหลของความร้อน ระหว่างตัวอย่างและกระทะอ้างอิงเพื่อรักษาอัตราการให้ความร้อนเท่ากัน

  • ตัวอย่าง:

    • หาก DSC อ่าน การไหลของความร้อน = 8 mW หมายความว่า:

      • ตัวอย่างกำลัง ดูดซับความร้อน (ดูดความร้อน)

      • เครื่องมือกำลังจ่าย 0.008 J/s เพิ่มเติม ให้กับตัวอย่าง (เทียบกับสารอ้างอิง) เพื่อให้ทั้งสองร้อนขึ้นในอัตราเดียวกัน

ความชัน (อัตราการเปลี่ยนแปลงของการไหลของความร้อน)

• คำจำกัดความ: การเปลี่ยนแปลงของการไหลของความร้อนอย่างรวดเร็วต่อหน่วยอุณหภูมิ/เวลา

• การตีความ:

  • ความชันขึ้นที่สูงชันขึ้น → การดูดซับความร้อนกำลังเร่ง (เช่น การหลอมเหลวอย่างกะทันหัน)

  • ความชันที่แบนราบขึ้น → การไหลของความร้อนเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป

  • ความชันลงที่สูงชันขึ้น → การปล่อยความร้อนเพิ่มขึ้น (เช่น ปฏิกิริยาคายความร้อนเริ่มต้น)