差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSO)，是在程序控制温度下测量输入到样品和参比物的能量差与温度(或时间)之间关系的种技术。所测得的曲线称为差示扫描量热曲线或DSC曲线。横坐标以温度(℃)或时间(min)表示，从左至右表示温度或时间增加；纵坐标为热流量差或热功率差(dQ/dt或dH/dt)，从上至下表示热量或热功率减少，单位为mW或mJ/s(单位时间的传热量)。向上表示放热峰，向下表示吸热峰(但因热分析仪器厂商不同，表示方法也有所不同，所以在分析图谱时明确向上是吸热反应还是放热反应是很有必要的)。在真正的热力学意义上的吸热峰是用向上峰表示(热焓增加)，而放热峰是以相反方向峰表示。梅特勒托利多DSC823e型差示扫描量热仪的DSC曲线，向上表示放热峰，向下表示吸热峰。

图28-1为梅特勒托利多DSC823e型差示扫描量热仪，配有液晶显示屏和自动进样器。

图28-1梅特勒-托利多DSC823e型差示扫描量热仪外观图

28-1基本原理

DSC仪有三种：热流式、热通量式和功率补偿式。功率补偿式的仪器较少，大多数都是热流式，而热流式和热通量式均是在DTA的基础上加以改进、校正、扩展起来的种技术，在本质上差示扫描量热仪的基本原理与差热分析原理相同。
DSC测试样品和参比物之间的能量差与温度(或时间)的关系。参比物在定范围内是没有吸热或放热效应的，如a-A12O3在0～1700℃时没有吸热或放热效应，而试样在加热或冷却到特定范围内常伴有热效应发生，如试样的物理变化(脱水、晶型转变、沸腾、升华、蒸发、熔融等)及化学变化(分解、吸附、氧化还原、爆炸等)。在发生这些变化的同时，往往伴有吸热和放热现象。差示扫描量热法正是建立在物质的这种性质基础之上，分析记录试样和参比物的能量差与温度(或时间)的关系曲线。

将装有A12O3的参比坩埚(或空坩埚)和含试样坩埚起放入检测器平板的左右两边。右边放参比物，左边放被测样品，样品和参比物的温度由检测器下方的热电偶测定。当以线性程序升温(或降温)的方法对系统中的加热块进行加热时，若试样不发生任何变化，系统片刻即达平衡状态，所测的曲线为直线(称为基线)。假设样品熔化(或发生化学变化)吸热，则样品的吸热效应导致曲线偏离线性升温线而向低温方向移动，当仪器已能测出试样的温度时，就出现吸热峰的起点(也就是起始分解温度)；在样品变化所需的热量等于炉子传递的热量时，曲线达到顶点(峰顶温度出现)；当炉子传递的热量大于样品变化所需的热量时，曲线折回，回到基线状态(终止温度结束)，试样转入热稳定阶段，吸热过程结束。反之，得到放热峰。所得到的峰面积通过相应的数据处理软件，即可方便地获得有关熔化(或化学反应)热效应的信息，可以了解到被测物质在哪个温度段发生了什么变化，是吸热分解还是放热分解，放热量(或吸热量)是多少，分几步分解，分解的温度范围等，如果和其他的测试方法联用会得到更多的信息。图28-2是常见的DSC图形，向下的峰为熔融峰或吸热反应或脱水反应峰，向上的峰为放热分解峰。

图28-2常见DSC图

原创作者：北京华测试验仪器有限公司