D1 Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC)

Tópico

A calorimetria diferencial de varredura (DSC), o método experimental que descreve este modelo, registra o fluxo de calor que este polímero troca com o ambiente à medida que sua temperatura aumenta de forma controlada. A integral desse fluxo de calor ao longo do pico de fusão exibido pelo polímero no registro determina a entalpia de fusão deste polímero — o mesmo tipo de entalpia de transformação já quantificada, para um material diferente e outro modelo de um conjunto diferente, usando o mesmo princípio de integração de um pico calorimétrico. Se o pico de fusão deste polímero for mais amplo ou mais intenso no registro, essa integral, e, portanto, a entalpia de fusão que ela determina, será correspondentemente maior.

Essa mesma entalpia de fusão, uma vez determinada, por sua vez, determina a cristalinidade deste polímero — a fração de seu volume que corresponde a fases ordenadas em vez de fases amorfas. Isso é descrito com mais detalhes por outro modelo deste sistema: quanto mais próxima a entalpia de fusão medida estiver da entalpia de fusão de referência que corresponderia a esse mesmo polímero se ele fosse completamente cristalino, maior será a cristalinidade determinada a partir dela. Se essa entalpia de fusão medida for menor que a entalpia de fusão de referência, então essa cristalinidade será consequentemente proporcionalmente menor.

Portanto, este modelo, com a calorimetria diferencial de varredura e a entalpia de fusão com as quais foi estabelecido, também determina, a partir desse mesmo registro de fluxo de calor, a temperatura de transição vítrea deste polímero. Essa temperatura é descrita com mais detalhes por outro modelo deste conjunto: é o ponto médio do degrau que a capacidade calorífica deste polímero exibe nesse registro — uma mudança mais gradual e menos pronunciada do que o pico de fusão acentuado — e não uma determinação por dilatometria, como é usada para o mesmo propósito por outro modelo de um conjunto diferente, que estabelece essa temperatura de transição vítrea. O fato de essa etapa de capacidade térmica estar localizada, dentro desse registro de fluxo de calor, em uma temperatura mais alta ou mais baixa, faz com que a temperatura de transição vítrea, que é determinada por seu ponto médio, se desloque de acordo.

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