Problemas en la calibración de un DSC como oportunidad de aprendizaje

AYALA, ALEJANDRO; VELAZQUEZ, DIEGO EZEQUIEL

Congreso; 108 RAFA; 2023

La Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC por sus siglas en inglés) es unode los métodos de análisis térmico más versátil y más utilizado en la actualidad.Consiste en medir el flujo calorífico entre una muestra y una referencia, en función de la temperatura y el tiempo, durante experimentos programados, conocidoscomúnmente como ‘rampas’. Debido a que las mediciones que realiza el equipopueden variar con el paso del tiempo y su estado de conservación [1], la calibraciónde la sensibilidad y la temperatura de un DSC es un procedimiento necesario yrutinario, pero no por esto debe subestimarse su influencia sobre la precisión ytrazabilidad de los datos, y es necesario reflexionar sobre ciertas prácticas durantesu realización para evitar caer en errores sistemáticos [2-3]. La calibración consiste en generar dos polinomios, uno para la temperatura, que traduce la diferenciade potencial en las termocuplas en temperatura y otro para la sensibilidad, quetraduce la diferencia de potencial entre las termocuplas de muestra y referenciaen flujo de calor por unidad de tiempo. La generación de estos polinomios se realiza mediante tres tipos de mediciones en el rango de temperaturas de interés: envacío, con una referencia, y curvas de fusión/solidificación de materiales de altapureza, y su implementación en laboratorio está en constante revisión y optimización [4-5]. Se presenta aquí el trabajo desarrollado en el marco de la materia‘Laboratorio 1’. de la Lic. en Física de la UNCPBA, que consistió en poner enmarcha un viejo DSC que fue reparado y estuvo fuera de uso más de dos años. Enel proceso de la calibración surgieron inconvenientes con el software del equipo,que presentó problemas para generar el polinomio de calibración de sensibilidad,S(T), lo que demandó realizar el proceso de manera manual. Aprovechando que elsoftware permite al usuario definir un S(T) manualmente, se realizó la calibraciónvinculando directamente las señales primitivas (mV) registradas por el equipocon las entalpías de fusión/solidificación tabuladas para cuatro materiales de altapureza. En el proceso se estudió minuciosamente cómo pequeñas variaciones deS(T) pueden afectar significativamente las determinaciones realizadas, y se exploró cómo la extrapolación del polinomio S(T) para temperaturas fuera del rangode calibración depende muy fuertemente del grado del polinomio utilizado, mostrando que es extremadamente importante conocer los alcances y limitaciones delas calibraciones realizadas en un equipo para no arribar a resultados incorrectos.