DIFFERENTIAL SCANING CALORIMETRY (DSC) DAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS (DTA)
ANALISIS TERMAL
DIFFERENTIAL
SCANING CALORIMETRY (DSC) DAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS (DTA)
Dibuat
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Analisis Termal
Disusun
Oleh:
Linda
Karlina
24030110110039
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS DIPONEGORO
2013
ANALISIS
DSC DAN DTA
Analisa termal merupakan suatu analisa dengan memberikan
input kalor untuk mengetahui karakterisasi dari sampel. Suatu analisa termal
memiliki keuntungan yaitu jumlah material yang dibutuhkan hanya sedikit. Hal
ini memastikan keseragaman distribusi suhu dan resolusi yang tinggi.
1. Differential Scaning Calorimetry (DSC)
DSC adalah suatu teknik analisa
termal yang mengukur energi yang diserap atau diemisikan oleh sampel sebagai
fungsi waktu atau suhu. Ketika transisi termal terjadi pada sampel, DSC
memberikan pengukuran kalorimetri dari energi transisi dari temperatur
tertentu.
DSC merupakan suatu teknik analisa
yang digunakan untuk mengukur energi yang diperlukan untuk mengukur energi yang
diperlukan untuk membuat perbedaan temperatur antara sampel dan pembanding
mendekati nol, yang dianalisa pada daerah suhu yang sama, dalam lingkungan
panas atau dingin dengan kecepatan yang teratur. Terdapat dua tipe sistem DSC
yang umum digunakan, yaitu :
·
Power
– Compensation DSC
·
Heat
– flux DSC
a.
Power – Compensation DSC
Pada Power
– Compensation DSC, suhu sampel dan pembanding diatur secara manual dengan
menggunakan tungku pembakaran yang sama dan terpisah. Suhu sampel dan
pembanding dibuat sama dengan mengubah daya masukan dari kedua tungku
pembakaran. Energi yang dibutuhkan untuk melakukan hal tersebut merupakan
ukuran dari perubahan entalpi atau perubahan panas dari sampel terhadap
pembanding.
b.
Heat – Flux DSC
Pada Heat
– Flux DSC, sampel dan pembanding dihubungkan dengan suatu lempengan logam.
Sampel dan pembanding tersebut ditempatkan dalam satu tungku pembakaran.
Perubahan entalpi atau kapasitas panas dari sampel menimbulkan perbedaan
temperatur sampel terhadap pembanding, laju panas yang dihasilkan nilainya
lebih kecil dibandingkan dengan Differential Thermal Analysis (DTA).
Hal ini dikarenakan sampel dan pembanding dalam hubungan termal yang baik.
Perbedaan temperatur dicatat dan dihubungkan dengan perubahan entalpi dari
sampel menggunakan percobaan kalibrasi.
Sistem Heat – Flux DSC merupakan
sedikit modifikasi dari DTA, hanya berbeda pada wadah untuk sampel dan
pembanding dihubungkan dengan lajur laju panas yang baik. Sampel dan pembanding
ditempatkan didalam tungku pembakaran yang sama.perbedaan energi yang diperlukan
untuk mempertahankannya pada suhu yang mendekati sama dipenuhi dengan perubahan
panas dari sampel. Adanya energi yan berlebih disalurkan antara sampel dan
pembanding melalui penghubung lempengan ogam, merupakan suatu hal yang tidak
dimiliki oleh DTA.
Rangkaian utama sel DSC ditempatkan
pada pemanas silinder yang menghamburkan panas ke sampel dan pembanding melalui
lempengan yang dihubungkan pada balok perak. Lempengan memiliki dua plat yang
ditempatkan diatas wadah sampel dan pembanding.
2. Differential
Thermal Analysis (DTA)
Differential
Thermal Analysis merupakan suatu analisis termal yang bekerja sesuai dengan
perubahan suhu. Yaitu dengan cara membandingkan suhu antara material referensi
dan material sampel. Material referensi (referen inert) yang biasa digunakan
yaitu alumina (Al2O3). Hal ini
dikarenakan termogram alumina menunjukkan konstan sampai suhu 1000an derajat
celcius, berarti alumina tidak mengalami perubahan sampai suhu tersebut.
Sementara material sempel merupakan bahan yang akan diuji secara termal. Suhu
sampel dan referen akan sama apabila tidak terjadi perubahan, namun pada saat
terjadinya beberapa peristiwa termal seperti pelelehan, dekomposisi atau
perubahan struktur kristal pada sampel, suhu dari sampel dapat berada di bawah
(apabila perubahannya bersifat endotermik) ataupun diatas (apabila perubahan
bersifat eksotermik) suhu referen .
Berikut
ini skema cara kerja DTA:
Jadi,
suhu antara sampel dan referen di monitor oleh termokopel, yang nantinya akan
dicatat, sehingga akan menghasilkan hubungan grafik antara perubahan suhu
antara sampel dan referen dengan suhu sampel. Grafik yang dihasilkan akan
bervariasi, tergantung sampel apa yang digunakan.
Selain
DTA masih ada alat uji termal yang lain, seperti TGA (Thermogravimetrik), DSC
(Differential Scanning Calorimeter).
Penggunaan
analisa termal pada ilmu keadaan padat sangat banyak dan bervariasi. Secara
umum DTA lebih bermanfaat dibandingkan TGA; TGA mendeteksi efek yang melibatkan
hanya perubahan massa saja. DTA juga dapat mendeteksi efek ini, namun juga
dapat mendeteksi efek lainnya seperti transisi polymorfik, yang tidak melibatkan perubahan berat. Untuk
banyak permasalahan, sangat menguntungkan untuk menggunakan DTA dan TGA karena
peristiwa-peristiwa termal yang terdeteksi pada DTA dapat diklasifikasikan
menjadi beragam proses yang melibatkan berat ataupun yang tidak melibatkan
berat.
standar pengujian DSC mengacu pada standar apa ya?
BalasHapus