등온 열량계
Isothermal Calorimeter
Isothermal Calorimeter ; 등온 열량계는 온도를 일정하게 유지한 상태에서 시료가 방출하거나 흡수하는 열을 정밀하게 측정하는 기술입니다. 세타람사의 CALVET FAMILY 모델들은 이 방식을 활용해 샘플 시료에 대하여 매우 정밀한 열량 변화 측정을 수행합니다. 장시간 초미세 반응 측정에 최적화.
*열 측정 대상 : 시료가 어떤 생체분자 상호작용, 화학 반응, 물리 변화 등, (예: 산화 환원, 부식, 비열, 흡착, 탈착, 촉매, 용해, 결정화 등)를 할 때 발생하는 열특성 변화에 대하여, 일반 열량계나 일반 DSC가 측정하기 어려운 초미세 반응 열특성 변화를 일반 DSC 측정 방법 + Joule Effect Calibration 방식 으로 쉽게 측정 할 수 있습니다.
*측정 목적 : 반응의 엔탈피 변화, 반응 속도, 안정성 평가 등.
세타람 CALVET 패밀리의 등온 열량계 :
특징 :
- Calvet-type 센서 : 열전쌍을 3차원적으로 배열해 열 흐름을 정밀하게 초미세 DSC 측정(=>상세 설명)
- 높은 감도와 정밀도 : μW(마이크로와트) 수준의 초미세 열 변화도 탐지 가능.
- 빠르게 등온을 시작하도록 제어하고, Drift 없이 등온 유지 시간을 길게 하도록 초미세 제어.
- 다양한 실험 조건 : 고압, 고온, 초저온, 진공 환경 제어.
- 복잡하고 공격성 가스 환경에서도 측정 가능 : 습식, 반응성 부식성 산화 가스 주입 및 환경 조성.
측정 예 :
- 시멘트 경화 반응 측정 : 경화 과정에서 방출되는 열량으로 반응 속도나 반응의 정도 평가.
- 리튬이온 배터리 안정성 평가 : 충방전 중 발생하는 미세한 열을 분석해 열폭주 가능성 판단.
- 소재,액체,파우더 및 화학 반응 실험 =>열용량 엔탈피,상전이, 산화 환원, 부식,촉매, 비열,탈착 흡착 등의 반응 변화.
- 단백질-약물 상호작용: 결합 시 발생하는 열량으로 결합 친화도 파악 => 생체 분자 상호 작용 연구에 사용됩니다. 특히 단백질-단백질, 단백질-핵산, 단백질-막 상호 작용 등 다양한 분자 간의 결합 특성을 분석하는 데 활용됩니다. 또한, 제약 연구 분야에서 약물과 표적 단백질 간의 결합 친화도 및 열역학적 특성을 연구하는 데에도 사용.
모델 MICRO CALVET ULTRA로 측정하는 바이오 샘플들 ;
측정 예 :
액체, 고체, 겔(gel), 현탁액(suspensions), 에멀젼(emulsions) 상태의 샘플을 측정할 수 있습니다. 특히 바이오 분야에서는 다음과 같은 샘플에 적용됩니다.
• 단백질: 변성(unfolding), 접힘(folding), 안정성, 열적 상전이 연구.
• 핵산 (DNA/RNA): 용융(melting) 및 결합 연구.
• 효소: 기질과의 상호작용 및 활성 연구.
• 지질 및 막(Membranes): 상전이 거동 연구.
• 미생물: 세포의 성장 또는 대사 활동으로 인한 열 발생 분석.
• 고분자 및 나노 입자: 수용액 내에서 형태 변화 및 상호작용 연구
측정 방법 ;
MICRO CALVET ULTRA는 *열량 측정법(Calorimetry)*이라는 방식을 사용하며, 특히 *열 흐름(Heat Flow)*을 측정하는 열량계입니다. 이 분석기는 일반 DSC 측정법으로 쉽게 측정 하고, 다음과 같은 방식으로 작동 합니다.
- 샘플 준비: 분석하고자 하는 액체 또는 고체 샘플을 소량의 특수 측정 용기(셀)에 담습니다.
- 3D 센서: 장비의 핵심인 3D Calvet 센서는 샘플 용기를 360도로 완전히 둘러싸고 있습니다. 이 센서는 열전쌍(thermocouple)으로 구성되어 있어, 샘플에서 발생하는 미세한 열 흐름을 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이 구조 덕분에 열 손실을 최소화하고 높은 정밀도를 확보합니다.
- 온도 제어: 장비 내부는 정밀하게 온도가 제어됩니다. *일정 온도(isothermal)*를 유지하며 반응 중의 열량 변화를 측정하거나, 온도를 서서히 변화시키며(scanning) 열량 변화를 측정할 수 있습니다.
- 데이터 분석: 측정된 열량 신호는 소프트웨어를 통해 분석되어 엔탈피(ΔH), 열용량(Cp) 등 열역학적 정보를 제공합니다. 이를 통해 단백질의 변성 온도, 안정성, 결합 에너지 등을 계산할 수 있습니다.
미세 등온 열량계, 모델 MICRO CALVET
(스위스 세타람사 제조 공급)
미세 등온 열량계, 모델 MICRO CALVET 의 내부 이미지
(스위스 세타람사 제조 공급)
측정 용도 : 열 저장/석유가스의 유동성/고분자/식품 소재 분야
초미세 등온 열량계, 모델 MICRO CALVET ULTRA 의 내부 이미지
(스위스 세타람사 제조 공급)
측정 용도 : 바이오 열량계 ; 용액 속 고분자/식품/생체 분자/의약 분야
위 동영상은 세타람사 모델 MICRO CALVET ULTRA, 나노 수준의 초미세 열량계에 대한 간단한 소개 동영상 입니다. KEP Technologies 그룹/ 스위스 SETARAM사의 열분석기 한국대리점은 한미산업 입니다
연구설계 세타람 사 스위스 소재–>웹사이트
제조 세타람 사 프랑스 리옹 (제네바 남서쪽 1.5시간 거리)
최종출하 세타람 사 프랑스
모델명 MICRO CALVET ULTRA 4C
한국대리점 한미산업
CALVET vs Micro Calvet vs Micro Calvet Ultra
모델별 비교 사양 테이블 입니다.
한미산업
1999년 개업 이후, 지난 30여년간
- 미.일.유럽 소재, Tribology(마찰/마모/윤활/CMP 연마), 스크래치, 고온 경도계, 베어링 시험기, 관련 유명 제조공급사인 BRUKER, PHOENIX Tribology, TABER, SHINTO Heidon, INNOWEP, AMTEC, TRICO사.
- 열분석기 관련 스위스 KEP 그룹의 SETARAM SETSAFE SETSMARMT, 일본 ENEOS MATERIALS사의 수지 열경화 시험기 등
최첨단 장비들을 국내에 소개 및 판매 기술 지원하여 왔으며, 또한 이기술을 바탕으로 일부 품목 제조를 통하여 국산화에도 노력하여 왔습니다. 앞으로도 더욱 노력하여 국내 기술 발전에 이바지 하도록 하겠습니다.
상호: 한미산업
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