محاسبه درصد کریستالی شدن پلیمرها

امروز در سایت یونیکا با نحوه محاسبه درصد کریستالی شدن پلیمر ها با استفاده از روش DSC آشنا میشید. در مقاله قبلی با DSC یا به عبارت دیگه آنالیز حرارتی کالریمتری روبشی تفاضلی آشنا شدید و نحوه به دست آوردن منحنی های سرمایشی و گرمایشی رو یاد گرفتید. بد نیست در اینجا به دو نکته درباره نمودار های رفت (گرمایشی) و برگشت (سرمایشی) اشاره کنم.

نکته 1: محور افقی نمودار می تونه دما یا زمان باشه و چون سرعت سرد شدن و یا گرم شدن رو داریم (مثلا سرعت 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه) خیلی فرق نمی کنه که محور افقی برحسب دما باشه یا زمان. نکته 2: جهت نمودار‌ها ممکن هست در هر دستگاهی متفاوت باشه.

محاسبه درصد کریستالی شدن از روی منحنی DSC

با استفاده از منحنی های گرمایشی می تونیم ساختار بلوری رو بررسی کنیم. به عنوان مثال می‌شه درصد بلورینگی رو با یک معادله ساده بدست آورد. به رابطه زیر دقت کنید.

در معادله بالا ΔH آنتالپی نمونه‌ی ما هست که باید از منحنی گرمایشی بدستش بیاریم و ΔHm آنتالپی نمونه پلیمری با 100% تبلور هست. برای بدست آوردن ΔHm می تونید از جدول زیر کمک بگیرید ولی مشکل محاسبه ΔH نمونه ما هست. که در ادامه نحوه محاسبه این مورد رو هم توضیح می دیم.

محاسبه آنتالپی از روی نمودار DSC

برای بدست آوردن ΔH ابتدا باید  توجه کنیم که منحنی گرمایش برحسب دما رسم شده است یا برحسب زمان؟؟؟؟  برای هر دوی این حالت ها باید مساحت زیر منحنی رو بدست بیاریم. برای اینکار باید از دنباله‌ی منحنی (که با نقطه A در تصویر نشان داده شده) خطی رسم می کنیم تا منحنی رو در سمت دیگه قطع کنه و این نقطه رو با حرف B در شکل مشخص کردیم.

اگر منحنی گرمایش برحسب زمان رسم شده باشه  > ناحیه محصور بین پیک منحنی گرمایش و خط چین AB برابر با آنتالپی نمونه مورد آنالیز ما هست که واحد اون بر حسب ژول بر گرم هست.

در صورتی که منحنی گرمایش بر حسب دما رسم شده باشه > در این حالت برای بدست آوردن آنتالپی نمونه باید مساحت محاسبه شده رو در فرمول زیر قرار داد تا آنتالپی رو بدست بیاریم.

این مطلب توسط یکی از کاربران (ارشاد غلامی) برای سایت یونیکا ارسال شده. با تشکر از ایشان.