比熱容的測定.doc

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1、比熱容的測定如前所述DSC測量的是試樣吸熱或放熱速率，縱坐標(biāo)為dH／dt。在比熱容測定中直接測定縱坐標(biāo)的位移。因?yàn)闊崛軨p=dH/dT，與吸熱或放熱速率之間的關(guān)系可注下式表示：式中dH／dt＝β是升溫速率．根據(jù)物理化學(xué)原理，在不作非體積功的等壓過程中，在沒有物態(tài)變化和化學(xué)組成變化時(shí)，等壓熱客為而比熱容為變換(1.44)和(1.45)式，得到結(jié)果和(1.41)式一樣．即由(1.41)式可見，dH/dt為熱焓變化速率。正是DSC曲線中的縱坐標(biāo)。dH／dt為升溫速率β，m為試洋質(zhì)量，C是比熱容[單位為J／(g·K)]．因此，用DSC測定比熱容是非常方便的．測定方

2、法有直接法和間接法(比例法)兩種。直接的方法就是在DSC曲線上，直接讀取縱坐標(biāo)dH/dt數(shù)值和升溫速率β，一同代人(1.41)或(1.42)式，求山比熱容C．但是這種方法往往引起很大的誤差，這些誤差主要是由于儀器造成的，包括以下幾方面：第一，在測定的溫度范圍內(nèi)，dH/dt不是絕對線性的；第二，儀器校正常數(shù)在整個(gè)測定區(qū)不是一個(gè)恒定值；第三，在整個(gè)測定范場內(nèi)，基線不可能完全平直．為了減少這些誤差，一般采用間接法測定比熱率．間接法是用試樣和一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在其他條件相同下進(jìn)行掃描，然后量出二者的縱坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算．標(biāo)準(zhǔn)物要求在所測溫度范圍內(nèi)沒有化學(xué)的和物理的變化，并且比熱

3、容已知．常用的標(biāo)準(zhǔn)物是藍(lán)寶石(要求不高時(shí)也可用α—A12O3)．具體作法是在DSC儀器上，先用兩個(gè)空樣品皿，以一定的升溫速度作一條基線，然后放入標(biāo)進(jìn)物藍(lán)寶石樣品在用同樣條件作一條DSC曲線，再用同樣條件，作未知試樣的DSC曲線，如圖1.33所示．根據(jù)(1.41)式，在某一溫度下，試樣的熱始變化率為藍(lán)寶石熱焓變化率為兩式相除得所以，試樣的比熱容C為式中C為試樣的比熱容[J/(mg·K)]，C’為標(biāo)準(zhǔn)物(藍(lán)寶石)的比熱容[J/(mg·K)]，m為試樣重量(mg)，m’為標(biāo)準(zhǔn)物(藍(lán)寶石)重量(mg)，y為試樣在縱坐標(biāo)上的角高．y’為標(biāo)準(zhǔn)物(藍(lán)寶石)在縱坐標(biāo)上的偏

4、離．從圖1.33上量取y’，y的長度，代入(1.47)式，就可計(jì)算出試樣的比熱容．圖1.34示出聚碳酸酯樹脂的比熱容測定。當(dāng)試樣發(fā)生破璃化轉(zhuǎn)變時(shí)，熱容變化明顯，用這種方法測定比熱容不但可以求出破璃化轉(zhuǎn)變前后熱容的數(shù)值，而且也可以測出玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度值．由DSC技術(shù)測得物質(zhì)比熱容數(shù)值后，還可用下列方程的圖解積分法，計(jì)算物質(zhì)的熱力學(xué)參數(shù)：目的Perkin—E1mer公司出售的DSC-2C，DSC-7都有測定比熱容的軟件．