ถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์เชิงความร้อน

ถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์เชิงความร้อนทำหน้าที่เป็นภาชนะสำหรับตัวอย่างที่ใช้ในระหว่างการตรวจวัดวิเคราะห์เชิงความร้อน นอกจากนี้ ถ้วยใส่ตัวอย่างยังป้องกันเซ็นเซอร์จากการปนเปื้อนในระหว่างการตรวจวัดอีกด้วย ประเภทของถ้วยใส่ตัวอย่างที่ใช้สำหรับการตรวจวัดอาจส่งผลต่อคุณภาพของผลลัพธ์ที่ได้ ถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์เชิงความร้อนมีวัสดุและขนาดต่างๆ ให้เลือกใช้มากมาย เพื่อให้มั่นใจว่าจะมีถ้วยใส่ตัวอย่างที่พร้อมสำหรับการใช้งานทุกรูปแบบ การพิจารณาปัจจัยที่เกี่ยวข้องของการตรวจวัด ตัวอย่าง และประเภทถ้วยใส่ตัวอย่างสามารถช่วยให้ได้ผลลัพธ์การวิเคราะห์เชิงความร้อนที่เชื่อถือได้มากยิ่งขึ้น

ถ้วยใส่ตัวอย่างจำเป็นสำหรับการตรวจวัด DSC, TGA และ TGA/DSC อีกทั้งในบางกรณี ถ้วยใส่ตัวอย่างยังเป็นโซลูชันที่มีประโยชน์สำหรับการเตรียมตัวอย่างในระหว่างการตรวจวัด TMA ด้วย

มีหลายปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์เชิงความร้อน ซึ่งจะต้องคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่าถ้วยใส่ตัวอย่างที่เลือกจะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสำหรับการตรวจวัด DSC, TGA หรือ TGA/DSC ทุกครั้ง ปัจจัยที่ควรพิจารณาได้แก่ วัสดุของถ้วยใส่ตัวอย่าง ปริมาตรของถ้วยใส่ตัวอย่าง มวลของถ้วยใส่ตัวอย่าง ตัวอย่างในระหว่างการตรวจสอบ หุ่นยนต์จัดการตัวอย่าง สภาวะการทดลอง (ช่วงอุณหภูมิของการตรวจวัด บรรยากาศ เทคนิคการวิเคราะห์เชิงความร้อนที่ใช้)

• อะลูมินา (อะลูมิเนียมออกไซด์) – เป็นถ้วยใส่ตัวอย่างที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดสำหรับการตรวจวัด TGA มีความเฉื่อยและสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1,600 องศาเซลเซียส ถ้วยใส่ตัวอย่างอะลูมินาใช้สำหรับ TGA/DSC เช่นกัน แต่จะมีการยับยั้งสัญญาณการไหลของความร้อน (SDTA) เอาไว้ และไม่แนะนำให้ใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างประเภทนี้สำหรับการตรวจวัด DSC ถ้วยใส่ตัวอย่างประเภทดังกล่าวสามารถทำความสะอาดและใช้ซ้ำได้ง่าย
  
• อะลูมิเนียม – เป็นถ้วยใส่ตัวอย่างมาตรฐานที่ใช้สำหรับการตรวจวัด DSC การนำความร้อนของอะลูมิเนียมนั้นดีเป็นพิเศษ จึงทำให้มองเห็นผลกระทบเชิงความร้อนได้อย่างง่ายดาย ถ้วยใส่ตัวอย่างอะลูมิเนียมมีหลายขนาด สามารถปิดผนึกได้อย่างแน่นหนา (Hermetically Sealed) และสามารถใช้ใกล้กับจุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียม (< 660 องศาเซลเซียส)
  
• ทองคำ – เป็นโลหะมีตระกูล ดังนั้นถ้วยใส่ตัวอย่างประเภทนี้จึงทนต่อสารเคมี โดยถ้วยใส่ตัวอย่างจะหลีกเลี่ยงการเกิดปฏิกิริยาต่อตัวอย่าง การนำความร้อนของทองคำอยู่ในระดับสูง จึงทำให้มองเห็นเหตุการณ์เชิงความร้อนต่างๆ ได้ง่าย ข้อเสียของการใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างทองคำคือมีราคาสูง
  
• ทองแดง – ใช้สำหรับการหาค่าความเสถียรของการออกซิเดชันหรือการทดลองเวลาในการเหนี่ยวนำออกซิเดชัน (OIT) โดยเฉพาะ ทองแดงทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเกิดออกซิเดชัน
  
• แพลทินัม – ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตรวจวัด TGA/DSC หรือ DSC ที่อุณหภูมิสูงกว่า 640 องศาเซลเซียส กราฟเส้นโค้ง SDTA และ DSC ที่ตรวจวัดด้วยถ้วยใส่ตัวอย่างแพลทินัมมักจะดีกว่าที่ตรวจวัดจากถ้วยใส่ตัวอย่างทำมาจากอะลูมินา ซึ่งมีการนำความร้อนต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม ควรทราบไว้ว่าโลหะหลอมเหลวก่อให้เกิดโลหะผสมกับแพลทินัมได้ง่ายมาก
  
• สเตนเลส สตีล – ถ้วยใส่ตัวอย่างประเภทนี้ใช้เมื่อต้องการแรงดันสูง และมีระบบเปิดแบบเกลียวเพื่อให้ถ้วยใส่ตัวอย่างสามารถนำมาใช้ซ้ำได้ ถ้วยใส่ตัวอย่างประเภทนี้จะหนักกว่าถ้วยใส่ตัวอย่างโลหะอื่นๆ ซึ่งทำให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิที่ต่ำลงได้หากต้องการ ถ้วยใส่ตัวอย่างสเตนเลส สตีลสามารถเคลือบด้วยทองคำเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ใดๆ กับตัวอย่างได้
  
• แก้ว – ใช้เมื่อจำเป็นต้องสังเกตดูตัวอย่าง มักใช้ร่วมกับกล้องจุลทรรศน์และแท่นให้ความร้อน หรือวิธีอื่นๆ ในการวิเคราะห์ความร้อนเชิงแสง
  
• PCA/แซฟไฟร์ – PCA คือพอลิคริสตัลไลน์อะลูมินาออกไซด์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกับแซฟไฟร์ และเนื่องจากโครงสร้างวัสดุของ PCA จึงทำให้มีความแน่นมาก ทนต่อสารเคมี รวมถึงมีความเฉื่อย ถ้วยใส่ตัวอย่าง PCA เหมาะสำหรับวัสดุทุกประเภท รวมถึงโลหะหลอมละลาย เช่น Fe หรือ Ni