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熔點(diǎn),、結(jié)晶點(diǎn)測(cè)定方法的評(píng)述
在化工生產(chǎn)過(guò)程中,，尤其在工程塑料生產(chǎn)過(guò)程中，需測(cè)定原輔料中熔點(diǎn),、結(jié)晶點(diǎn),，從而確保原料質(zhì)量符合要求，差示掃描量熱分析儀作為原輔料,、助劑,、產(chǎn)品檢測(cè)手段之一,，在有機(jī)化工生產(chǎn)領(lǐng)域具有不可替代的作用，極大地促進(jìn)了有機(jī)化工行業(yè)的快速發(fā)展,，對(duì)提升產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義,。
一、差示掃描量熱分析儀工作原理：
差示掃描量熱法（DSC）是在程序控制溫度下,，測(cè)量輸給物質(zhì)和參比物的功率差與溫度關(guān)系的一種技術(shù),。試樣在熱反應(yīng)時(shí)發(fā)生的熱量變化，由于及時(shí)輸入電功率而得到補(bǔ)償,，所以實(shí)際記錄的是試樣和參比物下面兩只電熱補(bǔ)償?shù)臒峁β手铍S時(shí)間t的變化關(guān)系,，如果升溫速率恒定,，記錄的也就是熱功率之差隨溫度T的變化關(guān)系,。
二、熔點(diǎn)儀工作原理：
熔點(diǎn)是固體有機(jī)化合物固液兩態(tài)在大氣壓力下達(dá)到平衡時(shí)的溫度,，純凈的固體有機(jī)化合物一般都有固定的熔點(diǎn),，固液兩相之間的變化是非常敏銳的，自初熔至全熔（稱(chēng)為熔程）的溫度不超過(guò)0.5～1℃,，加熱純有機(jī)化合物,，當(dāng)溫度接近其熔點(diǎn)范圍時(shí)，升溫速度隨時(shí)間變化約為恒定值,，以加熱方式,，使熔點(diǎn)管中的樣品從低于其初熔時(shí)的溫度逐漸升至高于其終熔時(shí)的溫度，從而觀察其相變過(guò)程或相變時(shí)透光率的變化以確定熔點(diǎn),。
三,、試驗(yàn)：
3.1、主要儀器及材料
熔點(diǎn)儀,；JB-120電動(dòng)瑪瑙研磨機(jī),；玻璃毛細(xì)管（內(nèi)徑<1.8 mm);DSC差示掃描量熱分析儀；結(jié)晶點(diǎn)儀,。
3.2,、試驗(yàn)樣品
雙酚A。
3.3 樣品處理
?。ㄉ鲜鲈囼?yàn)樣品）適量樣品置于電動(dòng)瑪瑙研磨機(jī)中研細(xì)致粉末狀并干燥,，將樣品充分混勻。取一長(zhǎng)約120 mm干燥,、潔凈的玻璃管,，直立于磁板或玻璃板上，將裝有被測(cè)樣的毛細(xì)管自上口放入,，使其自由落下,，反復(fù)投落8次,，使樣品粉末緊密集結(jié)于管底，高度約為3～5 mm,。
3.4 熔點(diǎn)儀測(cè)試
1）開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān),，儀器預(yù)熱20 min。
2）進(jìn)入主界面,，選擇測(cè)試,、輸入樣品名稱(chēng)：雙酚A、起始溫度151℃,，升溫速率1℃/min,，停止溫度159℃以及對(duì)光信號(hào)設(shè)置參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，然后按【自動(dòng)監(jiān)測(cè)】進(jìn)入相應(yīng)界面,。
3）當(dāng)實(shí)際溫度穩(wěn)定到151℃后（有蜂鳴器提示）,，放入裝好樣品的毛細(xì)管，待溫度穩(wěn)定到151℃（注：放入樣品后,，爐體溫度稍微降低,，所以需等到溫度穩(wěn)定后按升溫）按【升溫】鍵，當(dāng)被測(cè)樣品達(dá)到初熔程度時(shí),，儀器會(huì)自動(dòng)顯示初熔值,，當(dāng)被測(cè)樣品達(dá)到終熔程度時(shí)，儀器會(huì)自動(dòng)顯示終熔值,。
4）當(dāng)所有結(jié)果測(cè)試完畢后,，按【保存】鍵保存數(shù)據(jù)，如再次測(cè)試該樣品,，只需要重復(fù)第三步即可,。
3.5 DSC差示掃描量熱分析儀測(cè)試
1）開(kāi)啟高純氮?dú)猓獨(dú)怃撈砍隹趬毫s0.06～0.08 MPa;
2）開(kāi)啟DSC電源,，打開(kāi)儀器控制工作站TRIOS,，在彈出的對(duì)儀器瀏覽器中選儀器圖標(biāo)，然后點(diǎn)擊“連接",。
3）將RCS面板的控制模式打到Event,，開(kāi)啟RCS電源開(kāi)關(guān)。待法蘭溫度降溫至-40℃,，開(kāi)機(jī)完成,。
4）稱(chēng)取樣品質(zhì)量約為（3～5 mg）于坩堝中，待儀器穩(wěn)定后,，放至加熱爐,，點(diǎn)擊“運(yùn)行"，儀器自動(dòng)運(yùn)行。
5）待樣品分析測(cè)試完畢,，處理好測(cè)試結(jié)果,，分析結(jié)果保存至對(duì)應(yīng)目錄。
3.6 結(jié)晶點(diǎn)儀操作
1）開(kāi)啟結(jié)晶點(diǎn)儀,，儀器穩(wěn)定30 min后開(kāi)始試驗(yàn),。
2）在干燥潔凈的內(nèi)管中加入待測(cè)樣品20 ml，溫度控制至比待測(cè)樣熔點(diǎn)高10℃,，使樣品融化,。
3）設(shè)置儀器由于溫度比預(yù)測(cè)結(jié)晶點(diǎn)低5～10℃，當(dāng)溫度到達(dá)結(jié)晶點(diǎn)溫度3℃時(shí),，開(kāi)啟攪拌器,，升溫速率為1℃/min。
4）將融化試樣的試管放進(jìn)儀器油浴中,，點(diǎn)擊“運(yùn)行",，待穩(wěn)定后，顯示屏顯示當(dāng)前樣品結(jié)晶溫度,。
四,、結(jié)果與討論
分別將雙酚A樣品分別用熔點(diǎn)儀、結(jié)晶點(diǎn)儀,、DSC差示掃描量熱分析儀進(jìn)行測(cè)試，對(duì)比結(jié)果如表1所示,。
4.1 結(jié)論
1）選擇不同測(cè)試儀器測(cè)試雙酚A的結(jié)晶點(diǎn)與熔點(diǎn),，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，二者無(wú)明顯差異,，只是表述的意義不同,。
2）選用DSC差示掃描量熱分析儀具有快速、簡(jiǎn)便,、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn),，滿(mǎn)足日常檢測(cè)需求。
4.2 測(cè)試條件影響因素
1）當(dāng)使用熔點(diǎn)儀測(cè)定物質(zhì)熔點(diǎn)時(shí),，若起始溫度設(shè)置過(guò)高,，升溫?zé)崃縼?lái)不及傳遞，會(huì)使熔點(diǎn)值偏高,；如果起始溫度過(guò)低,，預(yù)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成不穩(wěn)定的樣品分解及升華,，使熔點(diǎn)偏低[2],。
2）升溫速率的影響，當(dāng)升溫速率大于1℃/min，會(huì)造成熔點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差,，因?yàn)樯郎厮俾蔬^(guò)快會(huì)導(dǎo)致試樣內(nèi)部溫度分布不均勻,，容易發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象，因此測(cè)定熔點(diǎn)值精密度較差,。
3）毛細(xì)管內(nèi)徑的大小與壁厚的偏差,、樣品的粒度大小和裝填密度不一致、測(cè)試中升溫速率的變化,、加入的量太少,、代表性差，這些因素都會(huì)直接對(duì)測(cè)定精度和準(zhǔn)確度造成嚴(yán)重影響,，從而很難從這種結(jié)果中準(zhǔn)確判斷產(chǎn)品的純度[3],。
4）使用DSC差示掃描量熱分析儀，因?yàn)槿臃治隽枯^少,，因此需保證樣品充分混合,，若混合不均勻，會(huì)造成測(cè)試結(jié)果偏低,。
表1 三種方法平行測(cè)定精度結(jié)果對(duì)比
五,、前景分析
綜上所述，雖然色譜能夠檢出全部雜質(zhì),，由于各種雜質(zhì)本身結(jié)晶點(diǎn)不同,，多種雜質(zhì)會(huì)形成許多不同低共熔混合物，且色譜操作繁瑣,，而熔點(diǎn)是一種比較簡(jiǎn)單且直觀的宏觀指標(biāo),，使用DSC差示掃描量熱分析儀測(cè)定熔點(diǎn)具有快速、簡(jiǎn)便,、精密度高等特點(diǎn),，是今后物質(zhì)質(zhì)量檢驗(yàn)的方向。
