Suhu Pengukuran dengan termistor dan Sensor termistorResistensi Sebuah thermistor bervariasi andal dengan suhu. Biasanya, karena suhu batang logammeningkat, resistensi menurun proporsional sampai menyeimbangkan suhu. Meskipun hubunganantara temperatur dan resistansi tidak linier, pendekatan linear dapat secara akurat digunakan untukinterpolasi antara titik data tabel dengan akurasi sekitar 0,2 0C.The 10 kΩ termistor yang digunakan untuk mengukur suhu batang itu tertanam dalam lug termistor. sekalikesetimbangan termal telah tercapai, panas sangat seragam sepanjang batang. busainsulator digunakan untuk menghambat kehilangan panas melalui lug termistor sehingga suhu lug erat mengikutisuhu batang itu. Isolator tidak memiliki efek yang cukup besar pada suhu lokal batangitu sendiri.Menggunakan Sensor termistor Pasco dengan antarmuka ScienceWorkshop, perlawanan diukur danlangsung dikonversi ke pengukuran temperatur, yang menampilkan di DataStudio.

1. Pasang Sensor Gerak Rotary (RMS) untukblok besar akhir pada peralatan. menggunakansekrup jempol hitam untuk melampirkan RMS untuklubang-lubang di lebih besar dari blok akhir hitam(Lihat Gambar 1). Tempatkan pinion ke porosdari RMS dan memutar searah jarum jam untuk mengencangkan.

2. Luruskan dan jangkar batang tembaga dalam ekspansidasar (Gambar 2). Cincin stainless steel padabatang cocok ke dalam alur pada pemasangan labelblok, dan batang logam terletak di atas dan menekanterhadap pin pada Motion Sensor Rotary.Hook klip pegas (pada batang dukungan) ataslogam atas batang dan ke sisi kiri cincin pegangan.(Catatan: Ini jangkar batang dan menetapkanposisi nol).

3. Pasang lug termistor bawah musim semiklem pada batang logam. Dengan satu tangan, tempatlug termistor dari atas batang logam,sehingga sisi cekung cocok pas di atasbatang (Gambar 3). Sejajarkan lug dengan sumbubatang, sehingga ada kontak maksimum antaralug dan batang. Dengan tangan yang lain, tekanujung musim semi klem bersama-sama. Slide thelug bawah musim semi capture untuk melampirkantermistor lug bawah klem.(lihat A Detil)

4. Pasang Sensor ke Interface. MasukkanDIN konektor dari Sensor termistor menjadianalog channel dalam antarmuka ScienceWorkshop.Pasang steker stereo dari termistor yangSensor kabel ke 10 kΩ jack pada termistor tersebutSensor. Masukkan colokan pisang untukGerak Rotary Sensor ke saluran digital dan 12 (kuning = channel 1, hitam = channel 2) padaScienceWorkshop antarmuka.

5. Pasang Sensor Gerak Rotary mengarah keaparat. Masukkan merah dan hitampisang plugs ke jack di endblock tersebut(satu dengan label termistor).

Experiment setup

pengujianSensor termistor dan Motion Sensor Rotary keduanya pabrik-dikalibrasi dan tidak memerlukan tambahankalibrasi. Namun, jika Anda ingin mengkalibrasi Sensor termistor, Anda dapat melakukannya. Untuk petunjuk kalibrasi,lihat DataStudio (versi 1.5.2 atau yang lebih baru) bantuan online.Software PengaturanGunakan disket Ekspansi Pengaturan tersedia Thermal untuk menyiapkan percobaan di DataStudio (v 1.5.2 ataukemudian). Disket Ekspansi Thermal Penataan meliputi penunjukan sensor yang diperlukan, pra-didefinisikan variabel,persamaan, dll, bahwa Anda akan perlu untuk menjalankan eksperimen dengan Aparatur Ekspansi Pasco Thermal (yangpercobaan pada halaman 5 sampai 6 manual ini).

Catatan: Anda harus memiliki versi DataStudio 1.5.2 atau yang lebih baru untuk menjalankan disket setup. Pasco menyediakan setupdisket baik untuk MacIntosh atau sistem operasi Windows.

1) Masukkan disket Ekspansi Pengaturan Thermal ke dalam drive disk Anda dan membuka DataStudio. Percobaan iniJendela setup terbuka dan menunjukkan Sensor Gerak Rotary ikon dan ikon termistor Sensor. Jika Anda sensorterhubung ke aparat termal dan antarmuka ScienceWorkshop, dan Anda memiliki sumber panas berjalanmelalui batang logam, Anda siap untuk mulai mengumpulkan data.

Paragraf berikut menguraikan informasi pengaturan yang terkandung dalam disket setup.Contoh Rate: Sampel standar tingkat untuk kedua Motion Sensor Rotary dan termistor adalah 5 Hertz(Hz). Jika Anda ingin mengubah sample rate, klik pada ikon sensor di jendela Pengaturan Percobaan.Dalam dialog Sensor Properties, gunakan tombol plus dan minus untuk menambah atau mengurangi tingkat sampel.

Unit pengukuran: Setup akan memberikan pembacaan suhu dalam derajat Celcius. Jika Anda juga inginmelihat pengukuran resistansi, pergi ke jendela Setup Percobaan dan DoubleClick pada termistor tersebutSensor ikon. Dalam dialog Sensor Properties, klik pada tab Pengukuran dan klik untuk menempatkan cek dikotak Resistance.Persamaan Setup: Untuk melihat yang telah ditetapkan persamaan untuk suhu, posisi, dll, klik dua kali padaKalkulator yang sesuai ikon dalam Daftar data. Disket konfigurasi meliputi persamaan berikut:Delta T = max (x) - min (x) (deg C), di mana delta T merupakan perubahan suhu, max (x)mewakili suhu maksimum dicapai dan min (x) merupakan suhu pada awal awalwaktu.

Posisi = x * jari-jari (mm), di mana posisi adalah posisi linear batang, x adalah posisi sudut diradian, dari Motion Sensor Rotary, dan jari-jari pin rotary adalah 1.327 mm.Delta X = max (x) - min (x), di mana max (x) merupakan posisi terpanjang dicapai dan min (x) merupakanposisi awal batang. Posisi awal adalah selalu nol.Catatan: Posisi dihitung dari perubahan rotasi pin Motion Sensor Rotary. Sebagai batangmengembang, hal itu mendorong terhadap pin dan menyebabkan pin untuk memutar. Dari jari-jari pin dan jumlahrotasi sudut relatif terhadap posisi nol pin ini, Motion Sensor Rotary menentukan perubahan linearpanjang (L) untuk batang.

Experiment: Measuring the Coefficient of LinearExpansion for Copper, Brass, and AluminumpengantarKebanyakan bahan mengembang saat dipanaskan melalui berbagai temperatur yang tidak menghasilkanperubahan fase. Panas ditambahkan meningkatkan amplitudo rata-rata getarandari atom dalam material, yang meningkatkan pemisahan rata-rata antaraatom.Misalkan obyek L panjang mengalami perubahan suhu AT besarnya. jika

AT cukup kecil, perubahan panjang, ΔL, umumnya sebanding dengan L danAT. Lain matematis:ΔL = αL AT;

di mana α disebut koefisien ekspansi linear untuk materi.Bahan yang tidak isotropik, seperti kristal asimetris misalnya, α dapat memilikinilai yang berbeda tergantung pada sumbu sepanjang mana ekspansi diukur. ituKoefisien (α) juga dapat bervariasi sedikit dengan suhu. Oleh karena itu, tingkatekspansi tidak hanya tergantung pada besarnya perubahan suhu, tetapi juga padasuhu absolut.Dalam percobaan ini, Anda akan mengukur α untuk tembaga, aluminium, dan kuningan. inilogam yang isotropik, sehingga perlu untuk mengukur α bersama hanya satu dimensi. juga,dalam batas-batas dari percobaan ini, α tidak berbeda dengan suhu.

PROSEDUR

1. Dengan pita pengukur ataumetrik penguasa, L ukuran, yangpanjang batang aluminium,pada suhu kamar. mengukurdari pusatstainless steel cincin (dalamalur ujung kecilblok), ke pusatrotary pin di ujung lain(lihat Gambar 1). Rekam AndaHasil pada Tabel 1 di Datadan Perhitungan bagian.2. Mengisolasi batang dan termistor denganbungkus, busa slitted tubular. meluncurmembungkus busa dari bawahbatang sampai busa meliputilingkar batang. itupenjepit pegas harus menganjur dariatas celah busa (Lihat Gambar 2).

3. Potong dan menempatkan tabung plastik atas keduaport di atas tutup meliputi KukusGenerator (Lihat Gambar 3). [Catatan: Potong pipacukup untuk memungkinkan untuk mencapai batang padaaparat, tapi tetap selang sesingkatmungkin, untuk mencegah Kinks dan memaksimalkan cepatperpindahan panas] Pasang salah satu ujung. off dengan plastiktabung penjepit. Hubungkan pipa plastik dilainnya port untuk salah satu ujung batang logam (yang

berlabel end blok, jauh dari RotaryMotion Sensor).

4. Dalam DataStudio, memuat pengaturan yang disediakandisket. (Untuk informasi lebih lanjut tentang perangkat lunakpengaturan, lihat halaman 4).

5. Isi setengah Generator uap untuk threequarterspenuh dengan air. Pasang KukusGenerator ke stopkontak tiga wadah.[Jangan gunakan outlet lain. Silakan lihatGenerator uap instruksi sheet (012 -04.696) untuk tindakan pencegahan dan keselamatandan pengaturan.]6. Nyalakan Generator Uap dan menunggu untuk ituuntuk pemanasan. Ketika Anda pertama kali mendengar gelegak suatusuara, (tapi sebelum uap perjalanan melaluitubing yang jelas), klik tombol START untukmulai merekam suhu. uap akanmulai mengalir melalui batang lamasetelahnya. Sebagai uap mulai mengalir, menontonkenaikan suhu dalam Grafik DataStudioditampilkan sebagai batang memanas.

PERHATIAN: THE GENERATOR UAP DANMETAL ROD AKAN HOT. UNTUK MENGHINDARIBURNS, JANGAN SENTUH!

Catatan: Memiliki secangkir styrofoam atau cekungan lain yang tersediauntuk menangkap uap lari batang (akhirpaling dekat dengan Motion Sensor Rotary.

Ketika pembacaan suhu stabil, mencatat perubahan suhu (AT) pada Tabel 1. juga mencatatperluasan panjang batang ini (ΔL), seperti yang ditunjukkan oleh perpindahan posisi (x dalam mm). [Catatan: JikaAnda ingin meningkatkan ketepatan pengukuran Anda, klik pada tombol Kalkulator. dalamDialog kalkulator, klik Properties. Di bawah Presisi, masukkan nomor untuk menunjukkan jumlahdesimal untuk ditampilkan.]7. Dalam DataStudio, menyimpan file aktivitas Anda untuk batang aluminium. Ulangi percobaan untuk tembaga dankuningan batang.

Data dan Perhitungan1. Dalam DataStudio, dari tampilan Digit, mencatat perubahan panjang maksimum (delta ΔL) danperubahan suhu (AT) untuk setiap batang. Catat hasil pada Tabel 1.2. Menggunakan persamaan ΔL = αL AT, menghitung α untuk tembaga, kuningan, dan aluminium. Rekam hasil Andapada Tabel 2.

pertanyaan1. Melihat nilai-nilai yang diterima untuk koefisien ekspansi linear untuk tembaga, kuningan, dan aluminium(Tabel 2). Bandingkan nilai-nilai ini dengan nilai-nilai eksperimental Anda. Apa persentaseperbedaan dalam setiap kasus? Apakah kesalahan eksperimental Anda secara konsisten tinggi atau rendah?2. Berdasarkan jawaban Anda pada pertanyaan 1, berspekulasi tentang kemungkinan sumber kesalahan dalam Andaeksperimen. Bagaimana mungkin Anda meningkatkan akurasi percobaan?

Masalah: Selama percobaan berlangsung, pengukuran suhu tidak muncul di DataStudio terbukamenampilkan.Solusi (s): a) Pastikan bahwa semua koneksi antara lug termistor dan batang, dan Sensor termistordan antarmuka ScienceWorkshop ketat. (Lihat Pengaturan Aparatur pada halaman 3 untuk petunjuk).b) Dalam DataStudio, klik dua kali pada icon termistor. Klik pada tab Pengukuran.Verifikasi bahwa ada tanda centang pada kotak di samping pilihan Suhu. Jika tidak, klik untuk menempatkancek dalam kotak ini. Klik OK untuk menyimpan perubahan.

Masalah: Suhu (atau perlawanan jika menampilkan) pengukuran tidak tampak akurat.Solusi (s): a) Pastikan bahwa semua koneksi antara lug termistor dan batang, dan Sensor termistordan antarmuka ScienceWorkshop ketat. Dalam file setup Sensor termistor yang menyeretke Kanal B dari antarmuka. (Lihat Pengaturan Aparatur pada halaman 3 untuk petunjuk). b) MembuatPastikan bahwa Anda telah menggunakan persamaan suhu yang sesuai untuk unit yang diinginkan. ituSetup disket meliputi persamaan untuk suhu dalam derajat Celcius (C). untuk melakukanpengukuran dalam derajat Kelvin, atau Fahrenheit menentukan persamaan sendiri dengan menggunakan Kalkulatordi DataStudio. c) Jika Anda memiliki beberapa resistor yang tersedia, Anda dapat mengkalibrasi dan / ataumemeriksa akurasi pengukuran resistansi dari Sensor termistor menggunakan voltmeter ataumultimeter. Lihat bantuan online DataStudio untuk instruksi kalibrasi. d) Jika langkah a), b),dan c) gagal untuk memperbaiki masalah, Anda mungkin memiliki Sensor termistor rusak. Panggilan ini Pasco

Dukungan Teknis Departemen (lihat halaman 11 dari manual ini) untuk memesan sensor pengganti.Termistor Model Sensor Hanya CI-6527A mengukur thermistor kΩ 10. Model CI-6527hanya mengukur 100 termistor kΩ.Soal: Saya ingin melihat pengukuran resistansi, tetapi mereka tidak muncul di layar Grafik.Solusi (s): The disket setup tidak termasuk pengaturan untuk menunjukkan pengukuran resistansi. ini adalahuntuk membantu menghilangkan kebingungan siswa tentang perlawanan dan menggeser fokus ke suhu dantermal ekspansi. Namun, jika Anda ingin siswa Anda untuk melihat data resistensi selamapercobaan, lakukan hal berikut: a) Dalam jendela setup DataStudio, klik dua kali pada termistor tersebutikon. Klik pada tab Pengukuran. Pastikan kotak di samping pilihan Perlawanandicentang. Jika tidak, klik untuk menempatkan cek dalam kotak ini. Klik OK untuk menyimpan perubahan.Kemudian melakukan percobaan lain berjalan.

Masalah: Dalam DataStudio, posisi (panjang) pengukuran tidak menampilkan atau tampak tidak akurat.Solusi (s): a) Periksa untuk memastikan bahwa Anda telah terpasang kabel untuk Motion Sensor Rotaryke antarmuka ScienceWorkshop. Jika Anda telah membalikkan koneksi pisang Anda pasang,Anda mungkin memperhatikan bacaan negatif. Juga memeriksa bahwa Anda telah benar selaras batang didasar perluasan Aparatur Ekspansi Thermal. (Lihat halaman 3 untuk petunjuk). b)Periksa pengaturan perangkat lunak untuk Motion Sensor Rotary di DataStudio. Jika Anda tidak menggunakandisket pengaturan yang disediakan untuk percobaan ini, pergi ke jendela Pengaturan Percobaan danklik dua kali pada icon Motion Sensor Rotary. Pada tab General, mengatur sample rate sampai 5Hz atau coba yang lain sample rate. Klik pada tab Pengukuran. Pastikan Posisi Sudut(Rad) diperiksa. Klik pada tab Motion Sensor Rotary. Pastikan bahwa divisi perrotasi adalah 1440. c) Jika langkah a dan b gagal untuk menghasilkan pengukuran yang akurat, Anda mungkin memilikirusak Motion Sensor Rotary. Teleponlah departemen Dukungan Teknis Pasco (lihat halaman 11 dariini) manual untuk sensor pengganti.

Daftar pustaka

http://ft.unsada.ac.id/wp-content/uploads/2010/04/bab5-8-sm.pdf

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._KIMIA/196808031992031-AGUS_SETIABUDI/Bahan_Kuliah_Karakterisasi_Material/Bab_7_Analisa_Termal.pdf

http://veranixon-dta.blogspot.com/2012/06/thermal-analisis.html

THERMAL ANALISIS

Analisis termal  dapat didefinisikan sebagai pengukuran sifat-sifat suatu materi sebagai

fungsi terhadap temperatur. Dalam prakteknya, istilah analisis termal digunakan hanya untuk

menutupi sifat-sifat spesifik tertentu.  Sifat-sifat tersebut antara lain entalpi, kapasitas panas,

massa, dan koefisien ekspansi termal. Pengukuran koefisien ekspansi termal logam adalah

contoh sederhana dari analisis termal. Contoh lain adalah pengukuran perubahan massa dari

oksida garam atau garam terhidrat saat garam-garam tersebut terurai karena panas. Dengan

peralatan modern , materi dalam skala yang luas dapat dipelajari.

Apabila material dipanaskan dengan laju pemanasan tetap, terjadi perubahan kimia,

seperti oksidasi dan degradasi, dan atau perubahan fisika, seperti transisi gelas pada polimer,

konversi/inversi pada keramik dan perubahan fase pada logam. Analisis termal digunakan

sebagai pelengkap analisis difraksi sinar-X. Mikroskopi optik dan elektron digunakan untuk

pengembangan material baru dan untuk pengendalian produksi, kadang-kadang digunakan

untuk menetapkan perubahan temperatur dan energi berkaitan dengan perubahan struktural;

pada kesempatan lain digunakan secara kualitatif untuk menetapkan jejak ”sidik jari”

karakteristik material tertentu.

Berbagai tekhnik analisis termal digunakan untuk mengukur satu atau lebih sifat fisik

dari sampel sebagai fungsi temperatur. Gambar 1 menunjukkan salah satu metode analisis

termal yaitu DTA yang mengukur perubahan aliran energi. Pada metode tersebut dapat

dilakukan pemanasan dan pendinginan tepogram, akan tetapi pada umumnya operasi

dilakukan degan menaikkan temperatur secara perlahan-lahan. Ruang sampel dapat

mengandung udara, oksigen, nitrogen, argon dan lain-lain atau vakum. Sampel dalam jumlah

beberapa puluh miligram cukup memadai.

Gambar 1:  metode dasar analisis termal → DTA

                    

A.  Analisis Termal Diferensial (Differential Thermal Analysis, DTA)

Salah satu tekhnik yang digunakan dalam analisis termal yakni analisis termal

diferensial (DTA) yang mengukur perbedaan temperatur, ΔT, antara sampel dan material

pembanding yang inert sebagai fungsi waktu; untuk itu DTA digunakan untuk mendeteksi 

perubahan panas. Temperatur sampel  dan blanko harus sama hingga terjadi suatu kondisi

termal, seperti peleburan, dekomposisi, atau perubahan dalam struktur kristal, yang terjadi

dalam sampel, dimana dalam kasus ini dapat terjadi perubahan yang sifatnya eksotermik atau

pun endotermik.

Perbedaan temperatur dapat juga timbul di antara dua sampel yang inert ketika respon

keduanya terhadap pemanasan tidaklah sama. Sehingga dengan demikian, DTA dapat

digunakan untuk mempelajari sifat-sifat termal dan perubahan fase  yang tidak menjurus pada

suatu perubahan di dalam entalpi. Garis dasar (base line) pada kurva DTA memperlihatkan

proses yang terputus (diskontinu) pada saat terjadinya transisi temperatur dan slope pada

kurva tersebut pada beberapa titik akan bergantung pada konstitusi mikrostruktural pada

temperatur tersebut.

Kurva DTA dapat digunakan sebagai sidik jari untuk tujuan identifikasi, sebagai

contoh, pada penelitian terhadap lempung dimana kesamaan stuktur dari pandangan wujud

difraksi yang berbeda sulit untuk diinterpretasikan. Daerah di bawah puncak (peak) DTA

dapat dirujuk pada suatu perubahan entalpi dan ini tidaklah dipengaruhi oleh kapasitas panas

dari sampel.

Instrument DTA komersial  tersedia dengan skala temperatur -190 sampai 1600ºC.

Ukuran sampel biasanya kecil, beberapa miligram, karena akan  lebih sedikit masalah dengan

gradient termal dalam sampel yang mungkin akan mengurangi sensitivitas dan akurasi.

Rangkaian DTA biasanya didesign dengan sensitivitas maksimum  untuk perubahan termal,

tapi rangkaian ini seringkali kehilangan respon dari kalorimeter. Jika data kalorimetri

dibutuhkan, biasanya akan lebih baik  dan lebih mudah untuk menggunakan Pembacaan

Diferensial Kalorimetri (DSC). 

B.  Peralatan DTA

Beberapa fitur kunci dari suatu analisis differential thermal adalah sebagai berikut

(Gambar 2):

      Wadah cuplikan yang di dalamnya terdapat termokopel, kontainer sampel  dan blok logam

atau blok keramik.

      Tanur.

      Pengatur suhu.

      Sistem pencatat (rekorder).

Manfaat atau kegunaan utama dari tanur yaitu menyediakan kondisi atau daerah panas

yang stabil dan besar dan harus mampu menanggapi dengan cepat terhadap perubahan dari

pengatur suhu (temperature programmer). Pengaturan suhu sangatlah penting untuk

memperoleh laju pemanasan yang konstan. Sistim perekaman harus mempunyai suatu inersia

yang rendah untuk tetap tanggap terhadap variasi reproduksi di dalam percobaan

(eksperimen) yang bersifat membangun.

Gambar 2:  skema ilsutrasi dari suatu sel

DTA

                              

Wadah cuplikan terdiri dari beberapa thermokopel, masing-masing untuk sampel yang

dianalisis dan untuk pembanding, yang dikelilingi oleh suatu blok untuk memastikan proses

distribusi panas. Sampel diletakkan pada cawan peleburan yang kecil dengan satu lekukan

yang dirancang pada bagian alasnya untuk memastikan peletakan yang pas dan nyaman di

atas bead termokopel. Cawan peleburan itu bisa dibuat dari bahan-bahan seperti Pyrex, silika,

nikel atau platinum, tergantung pada suhu dan sifat alami dari test/uji yang dilibatkan.

Penempatan termokopel-termokopel tersebut harusnya tidak boleh berkontakkan langsung

dengan sampel untuk menghindari kontaminasi dan degradasi sampel, meskipun sensitivitas

dalam hal ini bisa dikompromi.

Blok-blok logam bersifat sedikit lebih cenderung akan mengapung pada base-line

(garis dasar) jika dibandingkan dengan keramik yang memiliki porositas tertentu. Sebaliknya,

konduktivitas termalnya yang tinggi memberikan puncak (peak) yang lebih kecil.

Selama percobaan-percobaan pada range temperatur 200 sampai 500oC, permasalahan

yang ditemui yakni di dalam mentransfer panas yang bersesuaian dari benda uji. Ini bisa

diatasi dengan menggunakan thermokopel-thermokopel berbentuk cakram datar (flat discs)

untuk memastikan kontak optimum dengan alas datar dari kontainer sampel  yang dibuat dari

aluminium atau platinum foil. Untuk memastikan reproduksibilitas, yang perlu dipastikan

kemudian yaitu termokopel dan kontainer sampel secara konsisten ditempatkan dengan

tanggapan satu sama lain.

Gambar 3:  DTA-Measuring

Part

 

DTA bekerja dengan software Proteus® pada MS windows®. Software Proteus®

memiliki segala yang  dibutuhkan  untuk membuat pengukuran dan menghitung data hasil.

Melalui kombinasi menus yang mudah dipahami dan rutinitas otomatis, suatu alat diciptakan,

yaitu yang sangat mudah digunakan, dan pada saat yang sama memungkinkan analisis yang

canggih. Software Proteus® dilisensikan dengan instrument dan tentu saja dapat diinstal pada

sistem komputer lain.

Pengontrol aliran gas untuk satu gas tersedia untuk aliran gas yang dapat dihasilkan

berulangkali. Ukuran yang luas dari wadah (dapat terbuat dari aluminium, platinum, alumina,

dll) tersedia untuk material dan aplikasi yang paling mungkin. Rangkaian lengkap dari

standar untuk wadah sampel metal (logam) dan keramik tersedia untuk kalibrasi temperatur

dan nilai entalpi. 

o       Faktor-faktor yang Mempengaruhi Dalam Percobaan

Perlu diperhatikan beberapa paramater yang berpengaruh dalam suatu percobaan.

Sebagai contoh, pengaruh dari lingkungan spesimen, komposisi, ukuran dan permukaan

hingga perbandingan volume yang kesemuanya berpengaruh terhadap reaksi penguraian

(dekomposisi) bubuk. Sementara variabel-variabel tertentu tersebut mungkin saja tidak

berpengaruh terhadap perubahan fase dasar dari suatu material padat. Dalam beberapa

keadaan, tingkat evolusi panas bisa cukup tinggi untuk memenuhi tanggapan terhadap

kemampuan sistem pengukuran. Untuk pengukuran temperatur terhadap transformasi fase,

sebaiknya dipastikan agar suhu puncak tidak berbeda menurut ukuran contoh.

Ketajaman bentuk suatu puncak (peak) DTA bergantung pada berat sampel dan

tingkat pemanasan yang digunakan. Untuk menurunkan tingkat pemanasan melalui perkiraan

secara kasar setara dengan mengurangi berat atau beban sampel; keduanya merujuk pada

ketajaman peak dengan resolusi yang baik, meskipun hal tersebut hanya berguna jika signal

pada perbandingan noise tidak dikompromi. Pengaruh tingkat pemanasan pada bentuk peak

dan disposisi dapat menguntungan di dalam studi reaksi penguraian, tetapi untuk analisis

kinetik hal tersebut penting untuk mengurangi (meminimalisasi) gradien suhu melalui

pengurangan ukuran spesimen (material uji) atau tingkat pemanasan.

o Interpretasi dan Presentasi Data

Suatu contoh kurva DTA yang sederhana dapat terdiri dari bagian-bagian linier yang

dipindahkan dari absis karena kapasitas panas dan konduktivitas termal dari bahan uji dan

material referensi yang tidak sama, dan puncak-puncak yang sesuai untuk perubahan atau pun

penyerapan (absorpsi) panas mengikuti perubahan fisika maupun kimia di dalam bahan uji. 

Terdapat beberapa kesulitan dengan pengukuran temperatur transisi menggunakan

kurva DTA. Permulaan dari peak DTA pada prinsipnya merupakan temperatur awal, tetapi

ada kemungkinan temperatur hanya tergantung pada penempatan termokopel dengan

pengaruh material pembanding (referensi) dan bahan yang diuji atau pun blok DTA. Oleh

karena itu, penting untuk mengkalibrasi peralatan dengan menggunakan material-material

yang diketahui dengan tepat titik lelehnya. Daerah peak (A), yang dihubungkan dengan

perubahan entalpi di dalam sampel uji, dilampirkan di antara puncak dan garis interpolasi.

Hal ini dapat ditinjukkan melalui persamaan A

Peralatan DTA dikalibrasi karena untuk entalpi melalui pengukuran area/daerah peak

pada sampel standar di atas range temperatur. Peneraan itu harus didasarkan sedikitnya pada

dua sampel yang berbeda, melalui proses pemanasan dan pendinginan.

C.  Penerapan Dalam Berbagai Bidang Menggunakan Analisis Termal

Diferensial

Metoda ini sudah digunakan sebagian besar untuk penentuan sistem senyawa

anorganik. Penggunaan DTA untuk penyelidikan sampel-sampel biologi masih sedikit, akan

tetapi ada beberapa laporan penggunaan DTA untuk penyelidikan sampel biologi yang

berhasil diperkenalkan, misalnya untuk keperluan penyelidikan panas yang mengakibatkan

denaturasi pada protein susu; penyelidikan panas pada transformasi senyawa organik tertentu

dan juga digunakan untuk mengetahui sifat-sifat karbohidrat.

Sebagian besar makanan diperlakukan dalam berbagai temperatur selama proses

produksinya, mulai dari proses pengangkutan, penyimpanan, preparasi hingga pada

konsumsi, misalnya pasteurisasi, sterilisasi, evaporasi, memasak, pendinginan/pembekuan,

pengeringan dan lain-lain. Perubahan suhu menyebabkan perubahan baik pada sifat fisika

maupun sifat kimia dari suatu komponen makanan yang tentunya berpengaruh pada

keseluruhan sifat-sifat dari produk akhir, misalnya rasa, tekstur, maupun stabilitas. Reaksi

kimia seperti reaksi hidrolisis, oksidasi, reduksi mungkin saja terjadi di dalamnya, atau

perubahan fisika seperti penguapan (evaporasi), pencairan, kristalisasi, agregasi atau gelasi

mungkin juga terjadi. Pemahaman yang lebih baik terhadap pengaruh suhu pada sifat-sifat

makanan memungkinkan produsen makanan untuk mengoptimalkan kondisi pengolahan dan

meningkatkan kualitas produk.

Oleh karena itu sangatlah penting bagi ilmuwan makanan (scientists food) untuk memiliki

suatu tekhnik analitik yang tepat untuk dapat memonitoring perubahan-perubahan yang

terjadi dalam komponen-komponen makanan jika diperlakukan pada temperatur yang

bervariasi. Salah satu tekhnik yang dapat digunakan untuk memantau/menyelidiki perubahan-

perubahan tersebut ialah dengan menggunakan tekhnik analisis termal diferensial

(Differential Thermal Analysis, DTA).

Di dalam kimia organik, DTA merupakan suatu tekhnik untuk mengidentifikasi dan

menganalisa secara kuantitatif komposisi kimia dari suatu bahan melalui pengamatan

terhadap perilaku suhu bahan tersebut jika dipanaskan. Tekhnik ini didasarkan pada

kenyataan bahwa suatu bahan ketika dipanaskan, maka bahan tersebut akan mengalami reaksi

dan perubahan fase yang melibatkan absorpsi atau emisi energi (panas). Di dalam analisis

dengan DTA, suhu material uji diukur secara relatif dengan material pembanding inert

disebelahnya.  Suatu termokopel dibenamkan pada material uji dan termokopel lainnya pada

material pembanding, kedua termokopel ini dihubungkan sehingga setiap perbedaan suhu

yang dihasilkan selama siklus pemanasan terekam secara grafik sebagai deretan puncak-

puncak (peak) pada moving chart. Jumlah panas yang dilibatkan maupun temperatur dimana

perubahan-perubahan tersebut berlangsung adalah karakteristik untuk masing-masing

unsur/elemen maupun komponen dalam bahan. Lebih dari itu, jumlah suatu senyawa yang

hadir dalam sampel komposit akan terhubung pada daerah di bawah puncak pada grafik. Dan

jumlah ini dapat ditentukan dengan membandingkan daerah pada puncak karakteristik dengan

daerah deretan sampel standar yang telah dianalisis dibawah kondisi yang sama. Tekhnik

analisis DTA secara luas telah digunakan untuk menyelidiki komponen-komponen mineral

maupun campuran mineral.

Contoh lain: temperatur dari senyawa kalium sulfat (K2SO4) pada saat senyawa ini

mengalami perubahan dari bentuk kristal orthorombik menjadi sistem heksagonal pada

582oC. Sementara energi yang dibutuhkan untuk perubahan  struktur tersebut dpat ditentukan

dengan metode kuatitatif HDSC (High Temperature Differential Scanning Calorimetry).