Análisis de capacidad calorífica

El análisis de la capacidad térmica mide la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un material en un grado Celsius . Este parámetro térmico fundamental proporciona información sobre el comportamiento energético de una sustancia, su estructura interna y sus transiciones físicas (fusión, vitrificación, cristalización, etc.).
La capacidad térmica está directamente relacionada con la composición química , la morfología y la pureza del material. Por lo tanto, su análisis es esencial para comprender las propiedades térmicas y el rendimiento de productos utilizados en campos tan diversos como los materiales poliméricos , el procesamiento de alimentos , la cosmética , la nutrición animal o la formulación nutracéutica .

Método analítico: Calorimetría diferencial de barrido (DSC)

El análisis de la capacidad térmica se realiza mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) , una técnica de referencia que permite la medición precisa de los intercambios de calor asociados con los cambios de temperatura.
El principio se basa en la comparación entre una muestra y una referencia sometida al mismo programa de calentamiento. Las variaciones de energía registradas reflejan las transformaciones térmicas del material:

• Absorción de calor (endotermia): fusión, desorción, desnaturalización.
• Liberación de calor (exotermia): cristalización, reticulación, reacciones químicas.

El análisis DSC nos permite determinar con precisión:

• La capacidad calorífica específica (Cp) .
• Las de transición vítrea (Tg) y de fusión (Tm).
• Las entalpías de reacción o transición.
• Estabilidad térmica y pureza de las muestras.

Para saber más sobre este tema, descubre también la de análisis DSC (Calorimetría Diferencial de Barrido) .

Matrices y áreas de aplicación

La medición de la capacidad térmica se aplica a una amplia variedad de matrices:

• Materiales y polímeros : evaluación de las propiedades térmicas de plásticos, composites, resinas, películas o elastómeros.
• Productos alimenticios y nutracéuticos : determinación de la estabilidad térmica, transiciones de fase y comportamiento energético de polvos, grasas, proteínas o almidones.
• Productos cosméticos : caracterización de la fusión, cristalización o estabilidad de emulsiones y formulaciones lipídicas.
• Biomateriales y embalajes : estudio de conductividad y resistencia térmica.
• Polvos y plantas : observación de reacciones térmicas en extractos naturales o formulaciones secas.

Estas medidas ayudan a optimizar los procesos de fabricación, formulación y almacenamiento, garantizando la estabilidad y el rendimiento de los productos terminados.

Aplicaciones industriales y científicas

El análisis de la capacidad térmica DSC es una herramienta estratégica en varias áreas:

• Control de calidad : verificación de la consistencia térmica de los lotes y detección de anomalías vinculadas a la producción.
• Desarrollo de nuevos materiales : caracterización del rendimiento energético y térmico.
• I+D en formulación : optimización de textura, estabilidad y compatibilidad entre componentes.
• Estudios ambientales y energéticos : análisis del comportamiento térmico de materiales reciclables o biodegradables.

En el sector de los polímeros, este método a menudo se combina con la termogravimetría (TGA) para evaluar la pérdida de masa debido a la degradación térmica y determinar la correlación entre la estabilidad y la capacidad térmica.

Beneficios analíticos

El análisis de la capacidad térmica tiene muchas ventajas para los fabricantes:

• Alta precisión en la detección de transiciones térmicas.
• poca cantidad de muestra .
• Método rápido, fiable y reproducible.
• Compatibilidad con muestras sólidas, líquidas o en polvo.

Constituye una potente herramienta predictiva para anticipar el comportamiento térmico de productos sujetos a variaciones de temperatura durante su almacenamiento, transporte o uso.

Experiencia de YesWeLab

YesWeLab ofrece una red de laboratorios asociados altamente cualificados , especializados en análisis térmicos y fisicoquímicos, la mayoría de los cuales cuentan con la certificación ISO 17025 y COFRAC .
Nuestros equipos le brindan apoyo en:

• La elección del método analítico adecuado (calentamiento lineal, cíclico, isotérmico).
• Interpretación de curvas DSC y comparación de resultados entre formulaciones.
• Integración de datos en sus de control de calidad o desarrollo de productos .

Desde 2020, YesWeLab apoya a los fabricantes de las industrias alimentaria, de materiales, cosmética y nutracéutica en el control de sus análisis térmicos gracias a su plataforma digital para la gestión simplificada de análisis (solicitudes de cotización, seguimiento de muestras, recepción de informes).

Para completar tus pruebas térmicas, descubre también:

• Análisis (análisis mecánico dinámico) para el estudio de propiedades viscoelásticas.
• La prueba de inflamabilidad para evaluar la resistencia a la combustión de los materiales.

Para cualquier solicitud específica, póngase en contacto con nuestro equipo científico para beneficiarse de un soporte completo para sus análisis de capacidad térmica y propiedades térmicas.