АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СУБСТАНЦИЙ

Борисенков А.Д., Ошовский В.В.

Сборник тезисов к I Всеукраинской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых от 27-29.04. НТУУ "КПИ", Киев 2006.

В данное время остро становится проблема ускоренных методов определения свойств высокомолекулярных веществ, таких как устойчивость к длительным термическим воздействиям, сохранения технологических свойств при тех или иных температурах, а также идентификации различных энергонасыщенных материалов.

Одним из классификационных показателей для кристаллических веществ считается температура фазового перехода (температура плавления). О точках фазового перехода судят по изменению энтальпии кристаллической системы. Процесс перехода вещества из одной фазы в другую может протекать как со сменой агрегатного состояния (плавление или кристаллизация), так и без – модификационные переходы в кристаллических веществах (например переход аммиачной селитры из α-модификации в β-модификацию).

Для изучения точек фазовых переходов и количественной оценки энтальпии применяется метод дифференциальной сканирующей калориметрии – ДСК. Общая схема калориметра изображена на рисунке 1.

Рис.1 – Общая схема ДСК.

 

При сборе и обработке данных, полученных на выходе дифференциального усилителя (рис.1), получается зависимость потока тепла, переданного к или от испытуемого образца, от текущей температуры нагревателя. Таким образом, при протекании фазового перехода в исследуемом веществе, на графике описанной выше зависимости появляется пик при определенной температуре.

Разработанная конструкция ДСК в своем составе имеет микроконтроллерный модуль и специализированное программное обеспечение для него, что позволяет уменьшить размеры аналитического прибора, ускорить процесс анализа и представить результаты в удобочитаемом виде для конечного пользователя. Возможна как централизованная обработка полученных результатов с комплексным их анализом с применением ПЭВМ, так и автономная система сбора данных и их динамического отображения на ЖК-экране.

Преимущество данного подхода заключается в том, что он в краткие сроки и с высокой точностью дает возможность проведения анализа свойств высокомолекулярных соединений.

Дальнейшее усовершенствование методики будет направлено на создание и накопление базы свойств различных кристаллических веществ и разработки метода автоматизированного определения веществ.