Análise morfológica de materiais
A calorimetria de varredura diferencial pode ser usada para medir várias propriedades características de uma amostra. Utilizando esta técnica é possível caracterizar processos como fusão e cristalização, bem como temperaturas de transição vítrea (T). A DSC também pode ser usada para estudar a oxidação, bem como outras reações químicas.[1][2][3].
As transições vítreas ocorrem quando a temperatura de um sólido amorfo aumenta. Estas transições aparecem como uma perturbação (ou degrau) na linha de base do sinal DSC gravado. Isto é, porque a amostra sofre uma mudança na capacidade térmica sem que ocorra uma mudança formal de fase.[1][3].
À medida que a temperatura aumenta, um sólido amorfo torna-se menos viscoso. Em algum ponto, as moléculas podem ganhar liberdade de movimento suficiente para se organizarem em uma forma cristalina. Isso é conhecido como temperatura de cristalização "(*T *). Essa transição de sólido amorfo para sólido cristalino é um processo exotérmico e dá origem a um pico na curva DSC. À medida que a temperatura aumenta, a amostra eventualmente atinge sua temperatura de fusão (*T *). O processo de fusão é evidenciado por um pico endotérmico na curva DSC. A capacidade de determinar temperaturas de transição e entalpias torna as curvas DSC uma ferramenta valiosa para a produção de diagramas de fase") para vários sistemas químicos.
Da mesma forma, é atualmente utilizado na caracterização de polímeros; isto é, na determinação de suas temperaturas de transição vítrea, pontos de fusão, calor específico e outras propriedades intrínsecas.[4].
Nos últimos anos esta tecnologia tem estado envolvida no estudo de materiais metálicos. A caracterização deste tipo de materiais com DSC ainda não é fácil devido à escassez de literatura sobre o assunto. Porém, sabe-se que é possível usar DSC para encontrar temperaturas solidus e liquidus de uma liga metálica, mas as aplicações mais promissoras são, por enquanto, no estudo de precipitação, zonas de Guiner Preston, transições de fase, movimento de discordância "Deslocamento (defeito de cristal)"), crescimento de grãos, etc.
Estudo de cristais líquidos
O DSC também pode ser usado para estudar cristais líquidos. Embora possam ser definidos como transições entre sólidos e líquidos, também podem ser considerados como um terceiro estado, exibindo propriedades de ambas as fases. Este líquido anisotrópico é conhecido como estado líquido cristalino ou mesomórfico. Usando DSC, é possível caracterizar as pequenas mudanças energéticas que acompanham as transições de um cristal sólido para um cristal líquido e de um cristal líquido para um líquido isotrópico.[2].
Estabilidade de uma amostra
O uso de calorimetria diferencial de varredura para estudar a estabilidade de oxidação de amostras geralmente requer uma câmara de amostra hermética. Geralmente, tais testes são feitos isotermicamente (a temperatura constante), alterando a atmosfera da amostra. Primeiro, a amostra é submetida à temperatura de teste desejada sob uma atmosfera inerte, geralmente nitrogênio. O oxigênio é então adicionado ao sistema. Qualquer oxidação que ocorra é observada como um desvio da linha de base. Essas análises podem ser usadas para determinar a estabilidade e as condições ideais de armazenamento de um composto.[1].
indústria farmacêutica
O DSC é frequentemente utilizado nas indústrias farmacêutica e de polímeros. transição vítrea.[1][2][3] Na indústria farmacêutica é necessário ter medicamentos bem caracterizados para definir parâmetros de processamento e para fins de dosagem clínica. Por exemplo, se for necessário administrar um medicamento na forma amorfa, é desejável processar o medicamento a temperaturas abaixo daquelas em que a cristalização pode ocorrer.[2].
Pesquisa alimentar
Na pesquisa de alimentos,[10] a DSC é usada em conjunto com outras técnicas analíticas térmicas para determinar a dinâmica da água. Mudanças na distribuição da água podem estar correlacionadas com mudanças na textura. À semelhança do que acontece na ciência dos materiais, o efeito da cura nos produtos preparados também pode ser analisado.
O registro das curvas DSC também encontra aplicação na avaliação da pureza de fármacos e polímeros. Isto é possível porque a faixa de temperatura na qual uma mistura de compostos funde depende de suas quantidades relativas. Este efeito é devido a um fenômeno conhecido como depressão do ponto de congelamento, que ocorre quando um soluto estranho é adicionado a uma solução. (A redução do ponto de congelamento da água com a adição de anticongelante é o que, ao evitar a formação de gelo, permite que o carro funcione no inverno). Consequentemente, compostos menos puros exibirão um alargamento do pico de fusão que começa em temperaturas mais baixas do que um composto puro.[2][3].
Estudo de processos biológicos
A calorimetria diferencial de varredura encontrou aplicações no estabelecimento de vias metabólicas,[11] na taxonomia bacteriana e fúngica[12] e na infectividade.[13].
• - Calorimetria.
• - Calorimetria de titulação isotérmica.
• - Condutividade térmica.