विभेदी तापीय विश्लेषण: Difference between revisions

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डिफरेंशियल [[ थर्मल विश्लेषण ]] (DTA) एक थर्मल एनालिसिस तकनीक है जो [[खास तरह की स्कैनिंग उष्मामिति]] के समान है। डीटीए में, नमूना और संदर्भ के बीच किसी भी तापमान के अंतर को रिकॉर्ड करते समय अध्ययन के तहत सामग्री और एक निष्क्रिय संदर्भ को समान तापीय चक्रों (यानी, समान शीतलन या ताप कार्यक्रम) से गुजरने के लिए बनाया जाता है।<ref>Bhadeshia H.K.D.H. “Thermal analyses techniques. Differential thermal analysis”. University of Cambridge, Material Science and Metallurgy. www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2002/Thermal1.pdf</ref> यह अंतर तापमान तब समय के खिलाफ या तापमान (डीटीए वक्र, या थर्मोग्राम) के विरुद्ध प्लॉट किया जाता है। नमूने में परिवर्तन, या तो एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक, निष्क्रिय संदर्भ के सापेक्ष पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार, एक डीटीए वक्र होने वाले परिवर्तनों पर डेटा प्रदान करता है, जैसे कांच संक्रमण, क्रिस्टलीकरण, पिघलने और उच्च बनाने की क्रिया। डीटीए चोटी के नीचे का क्षेत्र एन्थैल्पी परिवर्तन है और यह नमूने की ताप क्षमता से प्रभावित नहीं होता है।
विभेदक[[ थर्मल विश्लेषण ]] (डीटीए) एक थर्मल एनालिसिस विधि है जो [[खास तरह की स्कैनिंग उष्मामिति]] के समान है। डीटीए में, नमूना और संदर्भ के बीच किसी भी तापमान के अंतर को अभिलेख करते समय अध्ययन के तहत सामग्री और एक निष्क्रिय संदर्भ को समान तापीय चक्रों (जिससे , समान शीतलन या ताप कार्यक्रम) से गुजरने के लिए बनाया जाता है।<ref>Bhadeshia H.K.D.H. “Thermal analyses techniques. Differential thermal analysis”. University of Cambridge, Material Science and Metallurgy. www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2002/Thermal1.pdf</ref> यह अंतर तापमान तब समय के खिलाफ या तापमान (डीटीए वक्र, या थर्मोग्राम) के विरुद्ध प्लॉट किया जाता है। नमूने में परिवर्तन, या तो एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक, निष्क्रिय संदर्भ के सापेक्ष पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार, एक डीटीए वक्र होने वाले परिवर्तनों पर डेटा प्रदान करता है, जैसे कांच संक्रमण, क्रिस्टलीकरण, पिघलने और उच्च बनाने की क्रिया है। डीटीए चोटी के नीचे का क्षेत्र एन्थैल्पी परिवर्तन है और यह नमूने की ताप क्षमता से प्रभावित नहीं होता है।


== उपकरण ==
== उपकरण ==
एक डीटीए में एक नमूना धारक, थर्माकोपल्स, नमूना कंटेनर और एक सिरेमिक या धातु ब्लॉक होता है; एक भट्टी; एक तापमान प्रोग्रामर; और एक रिकॉर्डिंग सिस्टम। मुख्य विशेषता एक वाल्टमीटर से जुड़े दो थर्माकोपल्स का अस्तित्व है। एक थर्मोकपल को एल्युमिनियम ऑक्साइड | अल जैसे अक्रिय पदार्थ में रखा जाता है<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, जबकि दूसरे को अध्ययन के तहत सामग्री के नमूने में रखा गया है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, अगर नमूना एक चरण संक्रमण से गुजर रहा है तो वाल्टमीटर का एक संक्षिप्त विक्षेपण होगा। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गर्मी के इनपुट से अक्रिय पदार्थ का तापमान बढ़ जाएगा, लेकिन सामग्री बदलने के चरण में गुप्त गर्मी के रूप में शामिल किया जाएगा।<ref>{{cite book | author= Robert Bud, Deborah Jean Warner|title=विज्ञान के उपकरण|year=1998 | isbn = 9780815315612| url = https://books.google.com/books?id=1AsFdUxOwu8C&pg=PA170 | pages =170&ndash;171}}</ref> इसमें निष्क्रिय गैसों के साथ निष्क्रिय वातावरण होता है जो नमूना और संदर्भ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगा। आमतौर पर हीलियम या आर्गन का उपयोग अक्रिय गैस के रूप में किया जाता है।
एक डीटीए में एक नमूना धारक, थर्माकोपल्स, नमूना कंटेनर और एक सिरेमिक या धातु ब्लॉक होता है; एक भट्टी; एक तापमान प्रोग्रामर; और एक अभिलेख प्रणाली। मुख्य विशेषता एक वाल्टमीटर से जुड़े दो थर्माकोपल्स का अस्तित्व है। एक थर्मोकपल को एल्युमिनियम ऑक्साइड, जैसे अक्रिय पदार्थ   Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> में रखा जाता है जबकि दूसरे को अध्ययन के तहत सामग्री के नमूने में रखा गया है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, अगर नमूना एक चरण संक्रमण से गुजर रहा है तो वाल्टमीटर का एक संक्षिप्त विक्षेपण होगा। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गर्मी के प्रवेश से अक्रिय पदार्थ का तापमान बढ़ जाएगा, लेकिन सामग्री बदलने के चरण में गुप्त गर्मी के रूप में सम्मिलित  किया जाएगा।<ref>{{cite book | author= Robert Bud, Deborah Jean Warner|title=विज्ञान के उपकरण|year=1998 | isbn = 9780815315612| url = https://books.google.com/books?id=1AsFdUxOwu8C&pg=PA170 | pages =170&ndash;171}}</ref> इसमें निष्क्रिय गैसों के साथ निष्क्रिय वातावरण होता है जो नमूना और संदर्भ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगा। सामान्यतः पर हीलियम या आर्गन का उपयोग अक्रिय गैस के रूप में किया जाता है।


==आज के वाद्य यंत्र==
==आज के वाद्य यंत्र==
आज के बाजार में अधिकांश निर्माता सच्चे डीटीए सिस्टम नहीं बनाते हैं बल्कि इस तकनीक को थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए) सिस्टम में शामिल करते हैं, जो बड़े पैमाने पर नुकसान और थर्मल जानकारी दोनों प्रदान करते हैं। सॉफ्टवेयर में आज की प्रगति के साथ, यहां तक ​​कि इन उपकरणों को वास्तविक टीजीए-डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरीमेट्री उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो बड़े पैमाने पर नुकसान के साथ-साथ नमूने का तापमान और गर्मी प्रवाह प्रदान कर सकते हैं।
आज के बाजार में अधिकांश निर्माता सच्चे डीटीए प्रणाली नहीं बनाते हैं बल्कि इस विधि को थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए) प्रणाली में सम्मिलित  करते हैं, जो बड़े पैमाने पर नुकसान और थर्मल जानकारी दोनों प्रदान करते हैं। सॉफ्टवेयर में आज की प्रगति के साथ, यहां तक ​​कि इन उपकरणों को वास्तविक टीजीए-अंतर स्कैनिंग कैलोरीमेट्री उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो बड़े पैमाने पर नुकसान के साथ-साथ नमूने का तापमान और गर्मी प्रवाह प्रदान कर सकते हैं।


== अनुप्रयोग ==
== अनुप्रयोग ==
एक डीटीए वक्र का उपयोग केवल पहचान उद्देश्यों के लिए एक फिंगर प्रिंट के रूप में किया जा सकता है, लेकिन आमतौर पर इस पद्धति के अनुप्रयोग चरण आरेखों का निर्धारण, गर्मी परिवर्तन माप और विभिन्न वायुमंडलों में अपघटन हैं।
एक डीटीए वक्र का उपयोग केवल पहचान उद्देश्यों के लिए एक अंगुली का निशान के रूप में किया जा सकता है, लेकिन सामान्यतः पर इस पद्धति के अनुप्रयोग चरण आरेखों का निर्धारण, गर्मी परिवर्तन माप और विभिन्न वायुमंडलों में अपघटन हैं।


DTA का व्यापक रूप से फार्मास्युटिकल में उपयोग किया जाता है<ref>Ferrer S., Borrás J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "Thermal studies on sulphonamide derivative complexes”. ''Thermochim. Acta'', 1989, 147, 321 330; 1989, 153, 205 220; 1991, 185, 315 333.</ref> और खाद्य उद्योग।<ref>Berger K.G., Akehurst E.E. “Some applications of differential thermal analysis to oils and fats”. ''International Journal of Food Science & Technology'', 1966, 1, 237–247.</ref><ref>Ramos Sánchez M.C., Rey F.J., Rodríguez M.L., Martín Gil F.J. and Martín Gil J. "DTG and DTA studies on typical sugars". ''Thermochim. Acta'', 1988, 134, 55 60.</ref><ref>F.J. Rey, M.C. Ramos-Sánchez, M.L.Rodríguez, J. Martín-Gil, F.J. Martín-Gil. "DTG and DTA studies on sugar derivatives". ''Thermochim. Acta'', 1988, 134, 67 72.</ref><ref>Rodríguez Méndez M.L., Rey F.J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "DTG and DTA studies on amino acids". ''Thermochim. Acta'', 1988, 134, 73 78.</ref>
डीटीए का व्यापक रूप से दवा और खाद्य उद्योग में उपयोग किया जाता है<ref>Ferrer S., Borrás J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "Thermal studies on sulphonamide derivative complexes”. ''Thermochim. Acta'', 1989, 147, 321 330; 1989, 153, 205 220; 1991, 185, 315 333.</ref><ref>Berger K.G., Akehurst E.E. “Some applications of differential thermal analysis to oils and fats”. ''International Journal of Food Science & Technology'', 1966, 1, 237–247.</ref><ref>Ramos Sánchez M.C., Rey F.J., Rodríguez M.L., Martín Gil F.J. and Martín Gil J. "DTG and DTA studies on typical sugars". ''Thermochim. Acta'', 1988, 134, 55 60.</ref><ref>F.J. Rey, M.C. Ramos-Sánchez, M.L.Rodríguez, J. Martín-Gil, F.J. Martín-Gil. "DTG and DTA studies on sugar derivatives". ''Thermochim. Acta'', 1988, 134, 67 72.</ref><ref>Rodríguez Méndez M.L., Rey F.J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "DTG and DTA studies on amino acids". ''Thermochim. Acta'', 1988, 134, 73 78.</ref>
DTA का उपयोग सीमेंट केमिस्ट्री में किया जा सकता है,<ref>Ramachandran V.S. “Applications of differential thermal analysis in cement chemistry”. Chap. V, Chemical Publishing Co., Inc., New York (1969), 92.</ref> खनिज अनुसंधान<ref>Smykatz-Kloss W. “Application of differential thermal analysis in mineralogy”. ''J. Therm. Anal. Cal''., 1982, 23, 15-44.</ref> और पर्यावरण अध्ययन में।<ref>Smykatz-Kloss W., Heil A, Kaeding L. and Roller E. “Thermal analysis in environmental studies”. In: ''Thermal analysis in Geosciences''. Springer Berlin / Heidelberg, 1991.</ref>
 
डीटीए कर्व्स का इस्तेमाल हड्डी के अवशेषों की तारीख के लिए भी किया जा सकता है<ref>Villanueva, PrE, Girela F. y Castellanos M. “The application of differential thermal analysis and thermogravimetric analysis to dating bone remains”. ''Journal of Forensic Sciences'', 1976, 21,</ref> या पुरातात्विक सामग्री का अध्ययन करने के लिए।<ref>Misiego-Tejeda J.C., Marcos-Contreras G.J., Sarabia Herrero F.J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "Un horno doméstico de la primera Edad del Hierro de "El Soto de Medinilla" (Valladolid) y su análisis por ATD". ''BSAA'' (University of Valladolid) 1993, LIX, 89 111.</ref><ref>Kingery W.D. “A note on the differential thermal analysis of archaeological ceramics”. ''Archaeometry'', 1974, 16, 109–112.</ref>
डीटीए का उपयोग सीमेंट रसायन विज्ञान  खनिज अनुसंधान और पर्यावरण अध्ययन में किया जा सकता है<ref>Ramachandran V.S. “Applications of differential thermal analysis in cement chemistry”. Chap. V, Chemical Publishing Co., Inc., New York (1969), 92.</ref><ref>Smykatz-Kloss W. “Application of differential thermal analysis in mineralogy”. ''J. Therm. Anal. Cal''., 1982, 23, 15-44.</ref><ref>Smykatz-Kloss W., Heil A, Kaeding L. and Roller E. “Thermal analysis in environmental studies”. In: ''Thermal analysis in Geosciences''. Springer Berlin / Heidelberg, 1991.</ref>
डीटीए का उपयोग करके चरण आरेखों की तरल और ठोस रेखाएं प्राप्त की जा सकती हैं।
 
डीटीए कर्व्स का इस्तेमाल हड्डी के अवशेषों की तारीख के लिए भी किया जा सकता है<ref>Villanueva, PrE, Girela F. y Castellanos M. “The application of differential thermal analysis and thermogravimetric analysis to dating bone remains”. ''Journal of Forensic Sciences'', 1976, 21,</ref> या पुरातात्विक सामग्री का अध्ययन करने के लिए।<ref>Misiego-Tejeda J.C., Marcos-Contreras G.J., Sarabia Herrero F.J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "Un horno doméstico de la primera Edad del Hierro de "El Soto de Medinilla" (Valladolid) y su análisis por ATD". ''BSAA'' (University of Valladolid) 1993, LIX, 89 111.</ref><ref>Kingery W.D. “A note on the differential thermal analysis of archaeological ceramics”. ''Archaeometry'', 1974, 16, 109–112.</ref>डीटीए का उपयोग करके चरण आरेखों की तरल और ठोस रेखाएं प्राप्त की जा सकती हैं।


==संदर्भ==
==संदर्भ==

Revision as of 11:19, 30 March 2023

Differential Thermal Analysis
AcronymDTA
ClassificationThermal analysis
Other techniques
RelatedDifferential scanning calorimetry
Isothermal microcalorimetry
Dynamic mechanical analysis
Thermomechanical analysis
Thermogravimetric analysis
Dielectric thermal analysis

विभेदकथर्मल विश्लेषण (डीटीए) एक थर्मल एनालिसिस विधि है जो खास तरह की स्कैनिंग उष्मामिति के समान है। डीटीए में, नमूना और संदर्भ के बीच किसी भी तापमान के अंतर को अभिलेख करते समय अध्ययन के तहत सामग्री और एक निष्क्रिय संदर्भ को समान तापीय चक्रों (जिससे , समान शीतलन या ताप कार्यक्रम) से गुजरने के लिए बनाया जाता है।[1] यह अंतर तापमान तब समय के खिलाफ या तापमान (डीटीए वक्र, या थर्मोग्राम) के विरुद्ध प्लॉट किया जाता है। नमूने में परिवर्तन, या तो एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक, निष्क्रिय संदर्भ के सापेक्ष पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार, एक डीटीए वक्र होने वाले परिवर्तनों पर डेटा प्रदान करता है, जैसे कांच संक्रमण, क्रिस्टलीकरण, पिघलने और उच्च बनाने की क्रिया है। डीटीए चोटी के नीचे का क्षेत्र एन्थैल्पी परिवर्तन है और यह नमूने की ताप क्षमता से प्रभावित नहीं होता है।

उपकरण

एक डीटीए में एक नमूना धारक, थर्माकोपल्स, नमूना कंटेनर और एक सिरेमिक या धातु ब्लॉक होता है; एक भट्टी; एक तापमान प्रोग्रामर; और एक अभिलेख प्रणाली। मुख्य विशेषता एक वाल्टमीटर से जुड़े दो थर्माकोपल्स का अस्तित्व है। एक थर्मोकपल को एल्युमिनियम ऑक्साइड, जैसे अक्रिय पदार्थ Al2O3 में रखा जाता है जबकि दूसरे को अध्ययन के तहत सामग्री के नमूने में रखा गया है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, अगर नमूना एक चरण संक्रमण से गुजर रहा है तो वाल्टमीटर का एक संक्षिप्त विक्षेपण होगा। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गर्मी के प्रवेश से अक्रिय पदार्थ का तापमान बढ़ जाएगा, लेकिन सामग्री बदलने के चरण में गुप्त गर्मी के रूप में सम्मिलित किया जाएगा।[2] इसमें निष्क्रिय गैसों के साथ निष्क्रिय वातावरण होता है जो नमूना और संदर्भ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगा। सामान्यतः पर हीलियम या आर्गन का उपयोग अक्रिय गैस के रूप में किया जाता है।

आज के वाद्य यंत्र

आज के बाजार में अधिकांश निर्माता सच्चे डीटीए प्रणाली नहीं बनाते हैं बल्कि इस विधि को थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए) प्रणाली में सम्मिलित करते हैं, जो बड़े पैमाने पर नुकसान और थर्मल जानकारी दोनों प्रदान करते हैं। सॉफ्टवेयर में आज की प्रगति के साथ, यहां तक ​​कि इन उपकरणों को वास्तविक टीजीए-अंतर स्कैनिंग कैलोरीमेट्री उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो बड़े पैमाने पर नुकसान के साथ-साथ नमूने का तापमान और गर्मी प्रवाह प्रदान कर सकते हैं।

अनुप्रयोग

एक डीटीए वक्र का उपयोग केवल पहचान उद्देश्यों के लिए एक अंगुली का निशान के रूप में किया जा सकता है, लेकिन सामान्यतः पर इस पद्धति के अनुप्रयोग चरण आरेखों का निर्धारण, गर्मी परिवर्तन माप और विभिन्न वायुमंडलों में अपघटन हैं।

डीटीए का व्यापक रूप से दवा और खाद्य उद्योग में उपयोग किया जाता है[3][4][5][6][7]

डीटीए का उपयोग सीमेंट रसायन विज्ञान खनिज अनुसंधान और पर्यावरण अध्ययन में किया जा सकता है[8][9][10]

डीटीए कर्व्स का इस्तेमाल हड्डी के अवशेषों की तारीख के लिए भी किया जा सकता है[11] या पुरातात्विक सामग्री का अध्ययन करने के लिए।[12][13]डीटीए का उपयोग करके चरण आरेखों की तरल और ठोस रेखाएं प्राप्त की जा सकती हैं।

संदर्भ

  1. ↑ Bhadeshia H.K.D.H. “Thermal analyses techniques. Differential thermal analysis”. University of Cambridge, Material Science and Metallurgy. www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2002/Thermal1.pdf
  2. ↑ Robert Bud, Deborah Jean Warner (1998). विज्ञान के उपकरण. pp. 170–171. ISBN 9780815315612.
  3. ↑ Ferrer S., Borrás J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "Thermal studies on sulphonamide derivative complexes”. Thermochim. Acta, 1989, 147, 321 330; 1989, 153, 205 220; 1991, 185, 315 333.
  4. ↑ Berger K.G., Akehurst E.E. “Some applications of differential thermal analysis to oils and fats”. International Journal of Food Science & Technology, 1966, 1, 237–247.
  5. ↑ Ramos Sánchez M.C., Rey F.J., Rodríguez M.L., Martín Gil F.J. and Martín Gil J. "DTG and DTA studies on typical sugars". Thermochim. Acta, 1988, 134, 55 60.
  6. ↑ F.J. Rey, M.C. Ramos-Sánchez, M.L.Rodríguez, J. Martín-Gil, F.J. Martín-Gil. "DTG and DTA studies on sugar derivatives". Thermochim. Acta, 1988, 134, 67 72.
  7. ↑ Rodríguez Méndez M.L., Rey F.J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "DTG and DTA studies on amino acids". Thermochim. Acta, 1988, 134, 73 78.
  8. ↑ Ramachandran V.S. “Applications of differential thermal analysis in cement chemistry”. Chap. V, Chemical Publishing Co., Inc., New York (1969), 92.
  9. ↑ Smykatz-Kloss W. “Application of differential thermal analysis in mineralogy”. J. Therm. Anal. Cal., 1982, 23, 15-44.
  10. ↑ Smykatz-Kloss W., Heil A, Kaeding L. and Roller E. “Thermal analysis in environmental studies”. In: Thermal analysis in Geosciences. Springer Berlin / Heidelberg, 1991.
  11. ↑ Villanueva, PrE, Girela F. y Castellanos M. “The application of differential thermal analysis and thermogravimetric analysis to dating bone remains”. Journal of Forensic Sciences, 1976, 21,
  12. ↑ Misiego-Tejeda J.C., Marcos-Contreras G.J., Sarabia Herrero F.J., Martín Gil J. and Martín Gil F.J. "Un horno doméstico de la primera Edad del Hierro de "El Soto de Medinilla" (Valladolid) y su análisis por ATD". BSAA (University of Valladolid) 1993, LIX, 89 111.
  13. ↑ Kingery W.D. “A note on the differential thermal analysis of archaeological ceramics”. Archaeometry, 1974, 16, 109–112.
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