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DSC · TGA · STA · DTA · DIL · LFA

Análisis térmico en el Perú:
DSC, TGA y STA para saber qué le pasa a tu material cuando se calienta

Calentar una muestra con un programa controlado y registrar qué cambia —cuánto pesa, cuánta energía absorbe, cuánto se dilata, cuánto calor conduce— es la forma más directa de caracterizar un plástico, un fármaco, un cemento o un refractario.

Aquí te explicamos cada técnica en lenguaje de laboratorio, qué norma aplica en tu industria y qué equipo necesitas, sea Linseis, Mettler Toledo o el TA Instruments, Netzsch o PerkinElmer que ya tienes.

Se usa sobre todo en: Plásticos y envases, farmacéutica, cemento, minería y metalurgia, alimentos, baterías, pinturas, textil, universidades

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Qué resuelve el análisis térmico en un laboratorio

Cada técnica térmica contesta una pregunta distinta, y elegir mal cuesta caro: un DSC no te dirá cuánta carga mineral tiene un compuesto, y un TGA no te dirá su temperatura de transición vítrea. La regla práctica es simple. Si la pregunta es “¿cuánto hay?” —humedad, volátiles, carga, ceniza, carbonato— mides masa y necesitas un TGA. Si la pregunta es “¿a qué temperatura ocurre?” —funde, cristaliza, cura, cambia de fase, se oxida— mides energía y necesitas un DSC. Si necesitas las dos respuestas sobre la misma muestra, el equipo es un STA.

El análisis térmico también es la herramienta más barata para detectar un cambio de proveedor. Una resina, un excipiente o una grasa pueden cumplir la especificación química y aun así dar una curva DSC distinta: otro grado de cristalinidad, otro polimorfo, otro perfil de fusión. Guardar la curva del lote aprobado como huella y compararla con cada lote nuevo evita reclamos de producción y devoluciones de clientes.

DSC, TGA, STA, DTA, dilatometría y láser flash: qué mide cada una

DSC — Calorimetría diferencial de barrido

Compara el flujo de calor entre la muestra y una referencia vacía. Da temperatura de transición vítrea (Tg), fusión y entalpía, cristalización y cristalinidad, calor específico, curado de resinas, pureza, polimorfismo y tiempo de inducción a la oxidación (OIT). Normas: ASTM D3418, E1356, E793, E794, E1269, D3895; ISO 11357; USP <891>.

Método DSC paso a paso →

TGA — Termogravimetría

Una microbalanza pesa la muestra mientras se calienta en gas inerte u oxidante. Da humedad, volátiles, contenido de polímero, carga y negro de humo, cenizas, estabilidad térmica, deshidratación y descarbonatación. Normas: ASTM E1131, ISO 11358, E2550 para estabilidad térmica.

STA — Análisis térmico simultáneo (TGA-DSC)

TGA y DSC (o DTA) en un solo sensor y una sola corrida. Evita comparar dos curvas tomadas con masas, crisoles o atmósferas distintas y dice si una pérdida de masa es endotérmica (deshidratación, evaporación) o exotérmica (oxidación, combustión). El equipo típico de cemento, minería y cerámicos.

DTA — Análisis térmico diferencial

Mide la diferencia de temperatura entre muestra y referencia. Menos cuantitativo que el DSC, pero llega mucho más alto (hasta 2 400 °C) y es robusto con escorias, minerales, vidrios y aleaciones. Da temperaturas de fusión, solidificación y transformación de fase.

DIL — Dilatometría

Una varilla de empuje registra el cambio de longitud de la probeta al calentarla. Da coeficiente de expansión térmica (CTE), temperatura de sinterización y contracción, punto de ablandamiento y transformaciones de fase en cerámicos, refractarios, vidrio, metales y materiales de construcción. Norma: ASTM E228.

LFA, THB y HFM — Conductividad térmica

El láser flash (LFA) mide difusividad y conductividad de sólidos a alta temperatura (ASTM E1461, ISO 22007-4). El puente caliente transitorio (THB) da conductividad en minutos sobre sólidos, pastas y líquidos (ISO 22007-2). La placa de flujo de calor (HFM) mide aislantes y paneles (ASTM C518).

Aplicaciones típicas del análisis térmico en Perú, con su norma

Lo que más nos piden los laboratorios peruanos, por industria.

Qué equipo se necesita para hacer DSC y TGA bien

Un analizador térmico es más que la caja: estos son los componentes que deciden la calidad del resultado.

Horno y rango de temperatura

Define hasta dónde llegas. Para polímeros y farma basta de -90 °C a 600 °C; para cemento y carbón, 1 000–1 100 °C; para refractarios, escorias y metales, 1 600 °C o más. Una plataforma con hornos intercambiables evita comprar un segundo equipo.

Sensor

En DSC, el sensor de flujo de calor determina la sensibilidad y la resolución entre picos. En TGA y STA, el termopar (E, K, S, B o C) depende de la temperatura máxima. Pregunta siempre cuánto cuesta y quién cambia el sensor si se contamina.

Microbalanza (TGA y STA)

La resolución (0,1 µg o mejor) y la deriva a largo plazo mandan en ensayos de pocas décimas de porcentaje, como humedad o aditivos. Exige mesa estable, sin vibración ni corrientes de aire.

Gas de purga

Nitrógeno seco para atmósfera inerte, aire u oxígeno para oxidación y OIT, con caudal estable (típicamente 20–100 mL/min). Un generador de nitrógeno LNI Swissgas elimina el cambio de balones. Ver gases de laboratorio.

Enfriamiento

Para medir Tg bajo cero o controlar la cristalización necesitas intraenfriador mecánico o nitrógeno líquido. Para acelerar el retorno del horno entre muestras, circulador de agua.

Software, crisoles y patrones

Evaluación de Tg, entalpía, OIT y pérdidas por etapas con registro de auditoría si trabajas bajo BPL. Crisoles adecuados a la temperatura y patrones certificados de indio y zinc para verificar el equipo.

Nuestros equipos de análisis térmico: Linseis y Mettler Toledo

DSC, TGA, DTA, dilatometría y conductividad térmica con instalación, capacitación y soporte en el Perú.

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Marcas de análisis térmico que podemos cotizar

Otras marcas de análisis térmico del mercado

Son las que más encontrarás instaladas en laboratorios peruanos. No las representamos, pero atendemos sus equipos con consumibles compatibles, gases de purga, patrones y calibración con trazabilidad de patrones cumpliendo ISO/IEC 17025.

Cómo elegir: DSC, TGA o STA según tu pregunta

Tu preguntaTécnicaNormaEquipo sugerido
¿Cambió la resina o el grado del plástico?DSC (Tg, fusión, cristalinidad)ASTM D3418 · ISO 11357Chip-DSC 10 · Mettler DSC
¿La tubería de PE resiste la oxidación?DSC isotérmico (OIT)ASTM D3895 · ISO 11357-6DSC L63
¿Qué polimorfo tiene el principio activo?DSC + TGAUSP <891>DSC L63 · Mettler TGA/DSC
¿Cuánta carga, negro de humo o ceniza tiene?TGAASTM E1131 · ISO 11358TGA L83 · Mettler TGA
¿Cuánto carbonato y portlandita tiene el cemento?TGA o STA hasta 1 000 °CMétodos internos · ASTM E1131TGA L83 · STA L82
¿A qué temperatura funde la escoria o calcina el concentrado?DTA / STA de alta temperaturaMétodos internosDTA PT 1600 · STA L81
¿Cuánto se dilata el refractario?DilatometríaASTM E228DIL L75
¿Cuánto calor conduce el material?LFA · THB · HFMASTM E1461 · ISO 22007 · ASTM C518LFA L52 · THB L56 · HFM L57

Los STA Linseis L81 y L82 se cotizan bajo pedido. Si tu método lo fija una licitación o un cliente, revisamos la norma contigo antes de proponer el equipo.

Consumibles y repuestos para DSC, TGA y STA

Los tenemos para Linseis y Mettler Toledo, y compatibles para TA Instruments, Netzsch y PerkinElmer.

Preguntas frecuentes

¿TGA o DSC para mi problema?

Si la pregunta es cuánto hay de algo —humedad, carga, ceniza, volátiles— es TGA, porque mide masa. Si la pregunta es a qué temperatura ocurre algo —funde, cristaliza, cura, se degrada— es DSC, porque mide energía. Muchos laboratorios terminan necesitando ambas, y para eso existe el STA, que las mide a la vez sobre la misma muestra.

¿Qué es mejor, un STA o un DSC y un TGA por separado?

El STA ocupa menos espacio, correlaciona masa y energía en la misma corrida y es ideal para cemento, minería y cerámicos. Dos equipos separados dan un DSC más sensible para Tg débiles y permiten que dos analistas trabajen a la vez; es la opción habitual en plásticos y farmacéutica con muchas muestras.

¿Cada cuánto se calibra un DSC o un TGA?

Se verifica con indio (y zinc para rangos altos) al menos mensualmente en rutina, y se calibra con trazabilidad de patrones cumpliendo ISO/IEC 17025 una vez al año, o cada seis meses en farma bajo USP <1058>. En el TGA se verifica además la masa con pesas patrón y la temperatura con patrones magnéticos o con oxalato de calcio.

¿Qué gas de purga uso y cuánto consume?

Nitrógeno seco de alta pureza para ensayos inertes y aire u oxígeno para oxidación y OIT, típicamente entre 20 y 100 mL/min según el equipo y el método. Un balón de nitrógeno dura semanas en uso continuo; un generador de nitrógeno lo reemplaza con caudal estable. Ver gases de laboratorio.

¿Atienden equipos TA Instruments, Netzsch o PerkinElmer?

Sí. No los representamos, pero les damos consumibles compatibles, gases de purga, patrones de calibración, calibración con trazabilidad y calificación. Cuando toca renovar, te proponemos un equivalente Linseis o Mettler Toledo y te ayudamos a migrar tus métodos. Ver TA Instruments, Netzsch y PerkinElmer.

¿Cuánta muestra necesito?

En DSC, de 3 a 15 mg según el material; en TGA, de 5 a 30 mg para rutina y hasta gramos en termobalanzas de alta capacidad para muestras heterogéneas como minerales o residuos. Muestras más grandes mejoran la representatividad pero ensanchan los picos, por eso cada norma fija un rango.

¿Necesitas asesoría en análisis térmico?

Cuéntanos qué necesitas medir, en qué material, bajo qué norma y hasta qué temperatura. Te respondemos con la técnica y la configuración adecuadas, los consumibles y el plan de calibración, con cotización en menos de 24 horas hábiles.

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