TECNICAS DE CARACTERIZACIÓN

ÍNDICE

 PROBLEMA 2 2

1. Introducción 3

1.1 Conceptos y Definiciones 4

1.2 Abreviaturas 5

2. Objetivo 5

3. Materiales y métodos 5

3.1 Preparación de la muestra 6

3.2 Análisis de muestras 6

4. Resultados 7

5. Conclusiones 8

6. Referencias 8

 PROBLEMA 2

Técnica: DSC (Calorimetría Diferencial de Barrido)

Una pieza de polímero será utilizada para unas pruebas en el espacio. La prueba requiere que el material soporte una temperatura de 385 °C y la pieza va colocada en el exterior de la nave. Diseñe un experimento utilizando técnicas de análisis térmico para seleccionar los materiales que pueden ser utilizados.

(Imagen 1) http://thefreebiers.com/muestra-gratis-de-polimeros

(Imagen 2) http://www.rsstecnologia.com/page/1058/

1. Introducción

Existen muchos métodos de Análisis térmicos para analizar diferentes muestras, y gran cantidad de piezas y materiales, en esta ocasión el problema habla de materiales a base de polímeros y se quiere conocer cual pieza soportara 385 grados centígrados.

La definición generalmente aceptada de análisis térmico abarca al grupo de técnicas en las que se mide una propiedad física de un sistema (sustancia o un material) en función de la temperatura mientras se le somete a un programa de temperatura controlado. Se pueden distinguir más de una docena de métodos térmicos que difieren en las propiedades medidas y en los programas de temperatura. Estos métodos encuentran una amplia aplicación tanto en el control de calidad como en investigación de productos farmacéuticos, arcillas y minerales, metales y aleaciones, polímeros y plásticos.

Para este problema se puede utilizar técnicas de caracterización como DTA, TGA, TMA y DSC. Ya que mediante ellas se conocen la pérdida de masa de un material que es sometido a cierta temperatura.

Se eligió la técnica de Calorimetría de barrido diferencial (en inglés: Differential Scanning Calorimetry o DSC) es una técnica termoanalítica en la que la diferencia de calor entre una muestra y una referencia es medida como una función de la temperatura. La muestra y la referencia son mantenidas aproximadamente a la misma temperatura a través de un experimento. Mediante este ensayo se podrá conocer la temperatura que soporta el polímero a muestrear y se podrá conocer si es el adecuado para ser colocado en el exterior de la nave.

Determinando la diferencia de flujo calorífico entre la muestra y la referencia, los calorímetros DSC son capaces de medir la cantidad de calor absorbido o eliminado durante tales transiciones. La DSC puede ser utilizada también para determinar cambios de fase más sutiles tales como las transiciones vítreas. La DSC es utilizada ampliamente en la Industria como instrumento de control de calidad debido a su aplicabilidad en valorar la pureza de las muestras y para estudiar el curado de los polímeros. Por esta razón se utilizara esta técnica de caracterización en este problema.

1.1 Conceptos y Definiciones

1.1.1 Análisis térmico: Es un conjunto de técnicas analíticas que estudian el comportamiento térmico de los materiales. Cuando un material se calienta o se enfría, su estructura y su composición química pueden sufrir cambios tales como fusión, sublimación, solidificación, cristalización, descomposición, oxidación térmica o sinterización.

1.1.2 Análisis termogravimetrico (TGA): El equipo está diseñado para el análisis e identificación de composición de materiales por cambios en masa de una muestra en función de la temperatura o el tiempo, en un intervalo de temperatura ambiente hasta 1500 °C, pudiendo llevar a cabo estudios simultáneos de DTA y DSC.

1.1.3 Análisis térmico diferencial (DTA): Se somete a una variación de temperatura tanto a la muestra como a un material de referencia, que es inerte desde el punto de vista térmico, físico y químico.

1.1.4 Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC): Es una técnica termoanalítica en la que la diferencia de calor entre una muestra y una referencia es medida como una función de la temperatura

1.1.5 Polímero: son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

1.2 Abreviaturas

1.2.1 TGA: Análisis termogravimetrico

1.2.2 DTA: Análisis térmico diferencial

1.2.3 DSC: Calorimetría Diferencial de Barrido

1.2.4 TMA: Análisis Termo mecánico

2. Objetivo

Conocer y aplicar la técnica adecuada para el análisis de polímeros sometidos a cierta temperatura, llevar a cabo un experimento por DSC y poder obtener

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