The baseline construction and its influence on the measurement of heat with differential scanning calorimeters

Abstract

In DSC's the shape of the interpolated baseline under a peak is determined by a change in the heat capacity of the sample and the heat transfer characteristics between sample and temperature sensor. The interpolated baseline is constructed according to formal criteria, experimentally or analytically on the basis of physico-chemical assumptions on the change of the heat capacity during transition. By the example of the melting of ice this paper shows analytically on the basis of a simple calorimeter model and a synthetic measuring curve, and experimentally, that the uncertainty of the enthalpy determination depends in general on the type of baseline and is in the order of magnitude of the repeatability of the DSC's (±0.5%).

Zusammenfassung

In Differential-Scanning Kalorimetern wird die Gestalt der interpolierten Basislinie unter dem Peak durch eine Änderung der Wärmekapazität der Probe und die Wärmetransportcharakteristik zwischen Probe und Temperaturfühler bestimmt. Die interpolierte Basislinie wird nach formellen Kriterien konstruiert, experimentell oder analytisch auf der Grundlage von physikalisch-chemischen Annahmen für die Änderung der Wärmekapazität während des Überganges. Anhand des Beispieles schmelzendes Eis zeigt vorliegende Arbeit auf der Grundlage eines einfachen Kalorimetermodelles und einer synthetischen Meßkurve analytisch sowie experimentell, daß die Ungenauigkeit der Enthalpiebestimmung unter anderem von der Art der Basislinie abhängt und daß ihr Wert in die Größenordnung der Reproduzierbarkeit von Differential-Scanning Kalorimetern liegt (0.5%).