Các chén đựng để phân tích nhiệt

Chén đựng để phân tích nhiệt đóng vai trò là vật chứa các mẫu được sử dụng trong quá trình đo phân tích nhiệt. Chén đựng cũng bảo vệ cảm biến khỏi bị nhiễm bẩn trong quá trình đo. Loại chén đựng dùng để đo có thể ảnh hưởng đến chất lượng của các kết quả thu được. Chén đựng để phân tích nhiệt có nhiều vật liệu và kích cỡ, đảm bảo luôn có chén đựng cho mọi ứng dụng. Việc cân nhắc các yếu tố liên quan của phép đo, mẫu và loại chén đựng có thể giúp tạo ra kết quả phân tích nhiệt đáng tin cậy hơn.

Chén đựng cần dùng trong các phép đo DSC, TGA và TGA/DSC, trong một số trường hợp còn là giải pháp hữu ích để chuẩn bị mẫu trong quá trình đo TMA.

Có một số yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn chén đựng để phân tích nhiệt. Phải tính đến tất cả các yếu tố để đảm bảo rằng các chén đựng được chọn sẽ cung cấp kết quả tốt nhất cho mọi phép đo DSC, TGA hoặc TGA/DSC. Các yếu tố cần xem xét: vật liệu chén đựng, thể tích chén đựng, khối lượng chén đựng, mẫu cần kiểm tra, robot lấy mẫu, điều kiện thí nghiệm (phạm vi đo nhiệt độ, môi trường không khí, kỹ thuật phân tích nhiệt được sử dụng)

• Nhôm oxit – Đây là những chén đựng phổ biến nhất để đo TGA. Chúng trơ và có thể chịu nhiệt độ lên đến 1600°C. Chén đựng bằng nhôm oxit cũng được sử dụng cho TGA/DSC, nhưng tín hiệu dòng nhiệt (SDTA) sẽ bị triệt tiêu. Không nên sử dụng loại chén đựng này cho các phép đo DSC. Loại chén đựng này có thể dễ dàng làm sạch và tái sử dụng.
  
• Nhôm – Đây là những chén đựng tiêu chuẩn được sử dụng cho các phép đo DSC. Khả năng dẫn nhiệt của nhôm đặc biệt tốt, do đó dễ dàng nhận thấy các hiệu ứng nhiệt. Chén đựng bằng nhôm có nhiều kích cỡ, có thể hàn kín và có thể sử dụng gần nhiệt độ nóng chảy của nhôm (<660°C).
  
• Vàng – Chén làm bằng kim loại quý này có khả năng chịu hoá chất. Chúng sẽ tránh mọi phản ứng có thể xảy ra với mẫu. Tính dẫn nhiệt của vàng cao, cho phép dễ dàng nhìn thấy các hiệu ứng nhiệt. Hạn chế khi sử dụng chén đựng bằng vàng là giá thành cao.
  
• Đồng – Gần như chỉ sử dụng để xác định độ bền oxy hóa hoặc thí nghiệm thời gian phản ứng oxy hóa (OIT). Đồng đóng vai trò chất xúc tác để tăng tốc quá trình oxi hóa.
  
• Bạch kim – Chủ yếu được sử dụng cho các phép đo TGA/DSC hoặc DSC ở nhiệt độ trên 640°C. Các đường cong SDTA và DSC đo bằng chén đựng bạch kim thường tốt hơn so với đường cong thu được khi sử dụng chén đựng làm bằng nhôm oxit có độ dẫn nhiệt thấp hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng kim loại nóng chảy tạo hợp kim với bạch kim rất dễ dàng.
  
• Thép không gỉ– Những chén đựng này được sử dụng khi cần áp suất cao. Loại chén này dùng hệ thống mở có ren nên có thể sử dụng nhiều lần. Chúng nặng hơn các chén đựng kim loại khác, dẫn đến gradient nhiệt độ thấp hơn nếu cần, chén đựng bằng thép không gỉ có thể được mạ vàng để tránh phản ứng không mong muốn với mẫu.
  
• Thuỷ tinh – Được sử dụng khi cần quan sát trực quan mẫu. Chúng thường được sử dụng cùng với kính hiển vi có bệ nóng hoặc các phương pháp phân tích quang nhiệt khác.
  
• PCA/sapphire – PCA là một oxit nhôm đa tinh thể có các đặc tính tương tự như sapphire. Nhờ cấu trúc vật liệu của nó, PCA rất kín, chịu được hoá chất và có tính trơ. Chén đựng PCA có thể được khuyên dùng cho tất cả các vật liệu, kể cả kim loại nóng chảy như Fe hoặc Ni.