Fotocalorimetría en Química

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METTLER TOLEDO QuímicaNews 1
La fotocalorimetría acorta
los tiempos de procesamiento
Se pueden investigar los efectos de la luz en el comportamiento de los 
materiales fotosensibles utilizados en los sectores químico, plástico, 
electrónico, sanitario, alimentario y farmacéutico. Los procesos de endu-
recimiento activados por luz y los fotoiniciadores, así como la influencia 
de los estabilizadores ultravioleta sobre la estabilidad química en estu-
dios acelerados de ensayo o envejecimiento, son algunos de los temas 
frecuentemente estudiados por medio de esta técnica.
Las empresas químicas se enfrentan a 
menudo al desafío de aumentar su ren-
dimiento reduciendo costes, volviéndose 
así más eficientes y efectivas. Parte de la 
respuesta a estos retos implica explorar 
nuevas formas de mejorar los procesos 
existentes. Por ejemplo, los relacionados 
con el endurecimiento por luz ofrecen 
posibilidades de optimización en las si-
guientes áreas:
■ Tiempo 
 los sistemas de endurecimiento por 
luz acortan los tiempos de procesa-
miento y reducen costes.
■ Temperatura 
 pueden revestirse materiales de 
sustrato sensibles a la luz, pues el 
endurecimiento por luz se realiza a 
temperaturas más bajas que el endu-
recimiento térmico.
■ Entorno 
 solo se liberan al aire cantidades des-
preciables de compuestos orgánicos 
volátiles (COV).
Un ejemplo excelente del sector químico 
es el endurecimiento por rayos ultraviole-
ta de adhesivos como los que se utilizan 
ampliamente en la industria electrónica. 
Dichos adhesivos permiten 
fijar los componentes elec-
trónicos en su sitio de for-
ma permanente y en pocos 
segundos.
Los resultados de la ca-
lorimetría diferencial de 
barrido (DSC) muestran 
el comportamiento de en-
durecimiento de un pro-
ducto técnico a diferentes 
temperaturas. El tiempo de 
exposición fue de diez segundos. El pro-
ceso de reticulación se observó como un 
pico fuertemente exotérmico. Al subir la 
temperatura, el área de pico se agranda, 
lo cual indica que el grado de endureci-
miento también aumenta con ella.
Este es el caso también 
cuando se investiga el en-
durecimiento térmico pos-
terior de las muestras. El 
endurecimiento posterior se 
observa como un pico exo-
térmico después de la tran-
sición vítrea de la muestra 
endurecida con luz ultra-
violeta. A partir de las ental-
pías de endurecimiento y endurecimiento 
posterior se puede calcular el grado de 
endurecimiento de la muestra endurecida 
por rayos ultravioleta. El diagrama ad-
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(Fuente: hoja de datos del sistema del fotocalorímetro DSC)
El accesorio del fotocalorímetro se utiliza combinado con el DSC82xe y el software STARe 
de METTLER TOLEDO y amplía las posibilidades de aplicación de la DSC al campo del 
endurecimiento por luz y, en general, al estudio de las reacciones químicas fotoiniciadas. 
La fotocalorimetría DSC permite cambios de entalpía en los materiales medidos durante 
y después de la exposición a la luz de determinadas longitudes de onda durante periodos 
diferentes a distintas temperaturas.
 Características y ventajas de este sistema:
■ Versátiles parámetros experimentales 
 se pueden investigar fácilmente los efectos de la longitud de onda, la intensidad de la 
luz, la temperatura y el tiempo en las reacciones fotoiniciadas.
■		Simulación de condiciones de producción
 se pueden estudiar los tiempos de endurecimiento en el laboratorio, lo cual reduce 
enormemente los costes.
■ Optimización del desarrollo de productos
 se pueden determinar rápidamente el comportamiento de estabilidad de los materia-
les y los efectos de envejecimiento.
■ Modularidad
 DSC82xe se puede ampliar fácilmente a un sistema de fotocalorímetro DSC.
junto muestra la relación entre la tempe-
ratura de transición vítrea y el grado de 
endurecimiento. Para obtener un grado 
de endurecimiento del 90%, el proceso de 
endurecimiento debe realizarse a aprox. 
70 ºC. Esta es, de hecho, la temperatura 
recomendada por el fabricante. 
En resumen, el fotocalorímetro DSC le 
permite estudiar la influencia de la tem-
peratura, la intensidad de la luz ultravio-
leta y el tiempo de exposición sobre los 
procesos de endurecimiento. La reacción 
química que se produce se mide mediante 
DSC, y los resultados se evalúan por me-
dio del software STARe. 
} www.mt.com/DSC
DSC
	ChemicalsNews_1_sp 6.pdf
	ChemicalsNews_1_sp 7.pdf