¿Qué es la calorimetría diferencial de barrido?

Gray Slough
February 7, 2022

La calorimetría diferencial de barrido es una técnica analítica utilizada para medir la cantidad de calor liberado o absorbido por una muestra durante el calentamiento o enfriamiento en un rango de temperatura. Además de utilizarse para caracterizar las propiedades térmicas de un material, un calorímetro diferencial de barrido se utiliza para determinar la temperatura a la que se producen transiciones de fase concretas, incluida la temperatura de transición vítrea, los eventos de fusión y cristalización.

Calorimetría diferencial de barrido

La realización de experimentos de calorimetría diferencial de barrido requiere el uso de un instrumento que pueda proporcionar el rango de temperatura deseado para realizar pruebas y monitorear los cambios de temperatura y flujo de calor con mucha precisión.1

Los instrumentos de flujo de calor para calorimetría diferencial de barrido tienen un horno en el que se colocan tanto una muestra como un material de referencia.  Las muestras se encapsulan en bandejas de metal, normalmente de aluminio, y el material de referencia suele ser una bandeja vacía.  El horno se calienta o se enfría para ver cómo cambian las propiedades del flujo de calor en función de la temperatura. La información cuantitativa del flujo de calor se puede determinar a partir de la diferencia de temperatura medida entre la muestra y la referencia.

Aplicaciones DSC

Existe una amplia gama de aplicaciones para la calorimetría diferencial de barrido en química, bioquímica, biología celular, farmacología, nanociencia y otros campos.1 Los polímeros se analizan comúnmente con calorimetría diferencial de barrido para determinar sus puntos de transición térmica, incluida la transición vítrea, la cristalización y temperaturas de fusión. A menudo, estas transiciones térmicas determinarán el rango operativo en el que se puede esperar que un polímero funcione según una determinada especificación. Tanto la procesabilidad como el rendimiento de un polímero están influenciados por las propiedades reológicas y, por lo tanto, las mediciones reológicas también pueden proporcionar información vital para optimizar las estructuras del polímero.

Los materiales farmacéuticos también pueden ser estudiados fructíferamente por DSC.  Se pueden examinar cuestiones como la existencia de polimorfos, los cambios de estructura a lo largo del tiempo, el contenido amorfo y la compatibilidad entre fármacos y excipientes.  Los datos resultantes pueden tener impactos en la biodisponibilidad del fármaco, las condiciones de procesamiento, el almacenamiento y la vida útil.  En muchos casos, solo se dispone de pequeñas cantidades de material, por lo que es fundamental contar con un DSC muy sensible.

Instrumentación DSC

TA Instruments ofrece una amplia gama de instrumentos de calorimetría diferencial de barrido. Todos estos incorporan la tecnología patentada Tzero™ DSC de TA Instruments, lo que le brinda un nivel de precisión sin precedentes para determinar los flujos de calor en sus experimentos de calorimetría diferencial de barrido. Esta tecnología no solo ofrece mayor exactitud y precisión, sino que también mejora la uniformidad de la línea de base de los experimentos y, por lo tanto, la resolución y la sensibilidad de la transición.

Compatible con una amplia gama de tipos de muestras, desde materiales poliméricos hasta muestras biológicas, varios investigadores están utilizando equipos de calorimetría diferencial de barrido de TA Instruments para respaldar su trabajo, incluidas tareas desafiantes como el desarrollo de nuevos electrolitos.3 Algunos instrumentos en nuestra oferta, como el Multi-Sample X3 DSC, puede medir hasta tres muestras simultáneamente, lo que ayuda a acelerar sus flujos de trabajo sin sacrificar la calidad de las mediciones.

TA Instruments ha diseñado un software de calorimetría para brindar una experiencia de usuario excepcional. El software DSC incluye paquetes avanzados para el control de instrumentos y análisis de datos que pueden realizar rutinas de calibración automatizadas e incorporar múltiples conjuntos de calibración.

Todas las rutinas se pueden personalizar si es necesario para proporcionar la flexibilidad que requieren muchos instrumentos de investigación o para optimizar los flujos de trabajo industriales. Todos los análisis estándar de calorimetría diferencial de barrido se incluyen con el instrumento, y también están disponibles características más avanzadas, DSC modulado por temperatura.

Póngase en contacto con TA Instruments hoy mismo para descubrir cómo nuestros instrumentos de calorimetría diferencial de barrido facilitan la medición incluso de los eventos térmicos más complejos.

Referencias

  1. Gill, P., Moghadam, T. T., & Ranjbar, B. (2010). Differential Scanning Calorimetry Techniques: Applications in Biology and Nanoscience. Journal of Biomolecular Techniques, 21(4), 167–193.
  2. TA Instruments (2021), Electrolyte Researchers Work to Creatively Solve Energy-Related Challenges, https://www.tainstruments.com/electrolyte-researchers-work-to-creatively-solve-energy-related-challenges-sign-up/, accessed January 2022