在等速升温（降温）的条件下，测量试样与参比物之间的温度差随温度变化的技术称为差热分析，简称DTA（Differential Thermal Analysis），1964年年，美国的Waston和O`Neill在分析化学杂志上提出了差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry,DSC）的概念，并自制了DSC仪器，其原理是在DTA基础上增加一个补偿加热器而成的。不久， 美国Perkin-Elmer公司生产了DSC商品仪器。目前， DSC为称热分析三大技术中的主要技术之一。DSC作为一种多用途；高效、快速、灵敏的分析测试手段已广泛用于研究物质的物理变化（如玻璃化变、熔融、结晶、晶型转变、升华、汽化、吸附等)和化学变化(如分解、降解、聚合、交联、氧化还原等）。这些变化是物质在加热或冷却过程中发生的，它在DSC曲线上表现为吸热或放热的峰或基线的不连续偏移。

上次我们在《有机实验小结（1）——有机物固体产物的熔点测定》中小结了用毛细熔点管法测定有机物熔点（melting point，m.p.）的原理、步骤和注意事项。随后我查阅了另外一种广泛使用的熔点测定法——熔点仪测量法的相关资料。熔点仪测定法使用较多的是差示扫描量热仪，其原理就是上面所说的DSC。

熔点测定的一个重要应用是鉴定物质的纯度和鉴别两种或多种样品是否同一物质。使用DSC我们得到DSC曲线，对曲线进行分析即可得到结果。为了鉴别在DSC曲线上具有不同表征的两种或多种材料是否来源于同一物质，通常是将这些材料加热扫描至高于其熔融峰30℃，恒温5-10分钟，以同一冷却速率扫描至室温，然后于同一加热速率扫描，通过分析冷却曲线和再加热扫描曲线，就可初步判定各DSC曲线上转变峰的性质，从而确定是否来源于同一材料。

明白了DSC熔点测定的原理后我们就可以讨论其与毛细熔点管熔点测定的区别了。首先，我们已经看到，两者的原理是不同的，DSC测熔点是利用物质熔融过程中的热效应，毛细管法是利用物质透光性能的改变。不错，如果使用经过温度标定后的仪器，测出来结果应该是相近的。

1. 在毛细熔点管测定熔点的方法中，我们记录始熔和全熔两个温度，之差为熔程。DSC法中，对于金属的熔融，可取起始点作为熔点，对于药品等小分子物质的熔融，若取熔点为峰值的话，取经过热阻修正后的峰值会较好。这是因为小分子熔融（熔融峰尖锐，熔程极窄）这种剧烈的吸热过程中参比端与样品端的温差会比较大。
2. 熔点管法结果有肉眼读取和光学仪器读取两种，前者误差较大，始熔和全熔时刻不易确定。用光学仪器读取法则装置复杂，体现不出毛细管法仪器简单的优势。DSC法则后期数据处理要复杂一些，当然，也准确得多。
3. 熔点管法因为仪器较为简陋，一般密封或暴露在大气氛围下。而DSC法可在大气氛围下，也可以在N2或稀有气体氛围下。
4. 熔点管法使用范围较为单一。而DSC作为一种多用途；高效、快速、灵敏的分析测试手段，可以广泛用于研究物质的物理变化（如玻璃化变、熔融、结晶、晶型转变、升华、汽化、吸附等)和化学变化(如分解、降解、聚合、交联、氧化还原等）。可见，如果要对热分析方法有所涉猎，必须掌握DSC法。

欲详细了解DTA、DSC的的原理及使用方法，可参考：
聚合物的热谱图分析

一、实验时间、地点

     时间：2007年9月27日上午。

     地点：华东理工大学奉贤校区有机化学实验室己307。

二、实验原理

     在本实验中。熔点（melting point，m.p.）是固体有机物是固体有机物在大气压力下固-液两相达到平衡时的温度。纯净的有机化合物一般都有其固定的熔点，固液两相之间的变化非常敏锐，自初熔至全熔（成为熔程或熔距），温度不超过0.5-1℃。如果测定对象含有杂质则其熔点下降，且熔程也较长。利用这个物理特征，可以鉴别未知的固态有机物和判断有机化合物的纯度。比如混合熔点法就是一个鉴别熔点相同或相近的有机物是否为同一化合物的有效方法。

     测定熔点的方法很多，工业和现代实验室中，一般使用熔点仪测量法，除该法外，目前应用最广的是齐式管法。该法的优点是：仪器简单、所需样品少、操作方便。此法的要点是控制加热温度，使导热液缓慢升温，以减少熔程测定误差。

三、仪器与试剂

     仪器：齐式管，温度计、开口橡皮塞、本生灯、熔点毛细管。

     试剂：奈（m.p.80℃），乙酰苯胺(m.p. 114℃)，苯甲酸(m.p.
122℃)，水杨酸(m.p. 159℃)，以上为未知样品，依次编号为A、B、C、D。以液体石蜡油为导热液。

四、实验步骤及注意事项

    1、准备毛细管

    将市售长熔点毛细管一截为二即得。

    2、装填样品

    把0.1-0.3g已干燥并研成粉末的试样放置于表面皿之上，聚成堆，将熔点管开口一端竖直插入试料堆，是样品进入管底，反复数次，然后把开口向上的毛细管放入长约40-50cm并垂直放置于桌面的玻璃管中，使其自然下落于表面皿上，目的是使的试样团紧与熔点管管底。

    这一步对测定结果的影响因素：毛细管的管壁薄厚、熔封严不严、毛细管干净程度，样品的细度、装填进密度。

    3、仪器固定

    将齐氏管固定于铁架台或实验台的铁架上，倒入导热油，使液面在齐式管的叉管处，管口安装插有温度计的开槽橡皮塞，毛细熔点管通过橡皮圈固定在温度计上（注意：橡皮圈应在导热油的液面之），使试样位于水银球中部，调节温度计位置，使水银球处于齐式管上下叉管中间。（原因：此处对流循环好，温度均匀。）  

    4、熔点测定

    粗测：   

    开始时升温速度可以快些，约为5-6℃/min，记录现象，直至样品融化。此时得到一个近似熔点。冷却至近似温度下10-15℃，换上新的熔点管，为第二次测定作准备。

    精测：

     开始升温速度为5-6℃/min，当温度离近似熔点10-15度时，调整火焰，使上升温度约为1℃/min。如温升过快可移离火焰。密切关注熔点的变化情况，当样品开始塌落、润湿接着出现液滴时即为初熔之始，当全部透明呈溶液时，已完全熔融，为熔融过程之末。记下始熔和全熔两个温度，之差为熔程，差值越小表明试样纯度越高。

     测定已经物质熔点时，测定两次，绝对误差不大于1℃；对于未知物质要测定三次，粗一精二，绝对误差不能大于1℃。

五、实验技巧及注意事项

     1、火焰应尽量稳定；

     2、在试样初熔后最好把火焰稍微移离，因为导热液和试样、温度计之间有温差和延迟。此时导热液依然在升温，此时降低温升速度有利于减少熔程误差。

欲了解更多熔点测定原理、熔点测定方法的朋友可以查看我的另外一篇文章《有机实验小结（2）——DSC熔点测定原理、应用及其与毛细熔点管熔点测定的区别》，这是超出初等有机化学内容的，也许对您更有参考价值。