Дифференциально-термический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия

МИНЕСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «ГРОДНЕСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

Реферат по предмету «Методы исследования молока и молочных продуктов» на тему

«Дифференциально-термический  анализ и дифференциальная сканирующая  калориметрия»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Выполнил: студент 5 группы 3 курса инженерно-технологического               факультета

Нестерук И. Н.

 

 

 

 

 

 

Гродно 2011 г.

Оглавление

Дифференциально-термический  анализ 3

Дифференциальная  сканирующая калориметрия 10

Подготовка  образца 11

Калибровка 12

Практическое  использование метода ДСК 12

Измерение теплоемкости веществ. 12

Факторы, влияющие на результат измерений. 13

Калориметрические измерения (белок) 13

Мультидоменные  белки 14

Приборная база 15

Литература 23

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ  ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Метод дифференциального  термического анализа (ДТА) основан  на сравнении термических свойств  образца исследуемого вещества и  термически инертного вещества, принятого  в качестве эталона. Регистрируемым параметром служит разность их температур, измеряемая при нагревании или охлаждении образца с постоянной скоростью, которая может быть представлена в виде функции температуры образца, эталона или нагревателя. Изменения температуры образца вызываются физическими переходами или химическими реакциями, связанными с изменением энтальпии. К ним относятся: фазовые переходы; плавление; перестройка кристаллической структуры; кипение, возгонка и испарение; реакции дегидратации, диссоциации и разложения; окисления и восстановления; разрушение кристаллической решетки и др. Эти превращения сопровождаются поглощением или выделением тепла. В общем случае фазовые переходы, дегидратация, восстановление и некоторые реакции разложения сопровождаются эндотермическими эффектами, а кристаллизация, окисление и отдельные процессы разложения— экзотермическими эффектами.

Если обозначить температуры образца и эталона  соответственно T_s и Т_г, то регистрируемым параметром в дифференциальном методе, схематически изображенном на фиг. 5.1, будет разность температур T_s—Т_г. Название метода «дифференциальный термический анализ» несколько неудачно, так как собственно анализ, как это понимается в исследованиях с использованием любых других аналитических методов, может и не производиться. Более точно содержание метода отражало бы название дифференциальная термометрия. В термическом анализе (правильнее — термометрии) производится нагревание или охлаждение образца, а измеряемым параметром является его температура T_s, которая регистрируется в функции времени. Небольшие изменения температуры образца с помощью этого метода обычно не удается обнаружить. В дифференциальном методе регистрирующие термопары соединены навстречу друг другу, и поэтому даже незначительная разница между T_s и Т_г приводит к появлению разности потенциалов, кото-

рая при соответствующем  усилении сигнала может быть определена. Повышенная чувствительнось, характерная для дифференциального метода, позволяет исследовать образцы малого веса (вплоть до нескольких миллиграммов), что весьма важно.

Фиг. 5.1. Схема метода ДТА.

 

На фиг. 5.2 схематически изображены экспериментальные кривые, полученные двумя сравниваемыми методами. В термическом анализе образец нагревается с постоянной скоростью и температура образца регистрируется в функции времени (фиг. 5.2, а и б). На фиг. 5.2, а температура образца при нагревании возрастает по линейному закону. На фиг. 5.2, б наблюдаются отклонения от линейной зависимости, которые обусловлены экзо- и эндотермическими превращениями, происходящими в образце. Температура T_h при которой начинается отклонение, называется наблюдаемой температурой начала превращения (реакции). Превращение заканчивается при температуре T_f. При дальнейшем нагревании изменение температуры образца стабилизируется (продолжение линейной зависимости от времени). На фиг. 5.2, в представлена разность температур T_s—Т_г в функции температуры системы Т (образца, эталона или нагревателя). При T_t кривая отклоняется от горизонтального уровня с образованием пиков, направленных в зависимости от знака изменения энтальпии вверх или вниз. Температура окончания превращения T_f в этом случае не соответствует ни температуре максимума, ни температуре минимума пика, а расположена на его высокотемпературной ветви. Точное положение T_f зависит от ряда факторов, связанных с измерительными приборами. Таким образом, с помощью дифференциального метода легко обнаруживаются небольшие изменения температуры, а площадь пика кривой пропорциональна изменению энтальпии (±ДН) и массе образца.

Типичная кривая ДТА с четырьмя видами переходов  показана на фиг. 5.3. По числу, форме и положению различных экзо- и эндотермических пиков относительно шкалы температур производится качественная идентификация исследуемого вещества. Поскольку площадь пика пропорциональна изменению теплосодержания (энтальпии), метод ДТА может использоваться для пол у количественного, а в некоторых случаях количественного определения теплоты реакции. Теплота реакции пропорциональна количеству реагирующего вещества, и поэтому с помощью метода ДТА можно количественно оценить массу присутствующего вещества. Итак, рассматриваемый метод находит широкое применение в качественных и полуколичественных исследованиях органических и неорганических соединений, глин, металлов, минералов, жиров, масел, нефти, полимерных материалов, каменного угля, сланцев, древесины и других веществ. Метод ДТА можно также использовать для определения радиационных повреждений полимерных материалов, количества запасенной энергии радиации, теплоты адсорбции, эффективности катализаторов, теплоты полимеризации и др.

 

 

 

 

 

Фиг. 5.2. Сравнение методов термического анализа и дифференциального термического анализа.

 

С помощью этого  метода можно производить количественное определение концентрации реагирующего компонента смеси или энтальпии химических и физических превращений.

 

 

Фнг. 5.3. Типичная кривая ДТА.

I — сдвиг базовой  линии, обусловленный переходом  второго рода; II — эндотермический  пик, обусловленный плавлением; III —эндотермический пик, вызванный  реакцией разложения или диссоциацией; IV — экзотермический пик, обусловленный фазовым изменением в кристалле.

Дифференциально-термический  анализ

Термоаналитические методы служат для исследования физических и химических превращений в веществах или системах, протекающих под действием тепла.

Химические или  физические процессы - изменение состояния вещества или фазы (плавление, кристаллизация, испарение), горение, окисление, разложение и т.п. сопровождаются изменением внутреннего теплосодержания систем.

Процессы, сопровождающиеся выделением тепла, называют экзотермическими, а поглощением тепла - эндотермическими. Физико-химические процессы часто сопровождаются изменением массы, которое может быть определено при помощи термогравиметрического метода.

Дифференциальный  термический анализ (ДТА) — метод  исследования, заключающийся в нагревании или охлаждении образца с определенной скоростью и записи временной  зависимости разницы температур между исследуемым образцом и  образцом сравнения (эталоном), не претерпевающим никаких изменений в рассматриваемом  температурном интервале.

Метод дифференциально-термического анализа (ДТА) впервые разработан в 1887 году Ле-Шателье. Сущность этого метода заключалась в измерении микротоков термопары, помещенной в пробу, которая нагревалась с определенной скоростью. Изменения, происходящие в пробе при динамическом нагреве, фиксировались путем фотографирования на фотопластинке отраженной от зеркала гальванометра узкой световой полосы.

Метод используется для регистрации фазовых превращений  в образце и исследования их параметров.

Принцип измерения  современных приборов ДТА несколько  отличается от метода Ле-Шателье.

Тепловыделения (энтальпия  процесса) измеряются по дифференциальной схеме включения термопар. Одна из термопар измеряет температуру печи 1. Две другие термопары, включенные навстречу друг другу по схеме рис. 2 измеряют разность температур между нагревательной печью и испытуемым веществом при помощи градуированного по температуре милливольтметра и гальванометра. Испытуемое вещество располагают в отверстие III блока. В него помещают спай термопары III. Спаи термопар I и II помещают в инертное вещество, которое не претерпевает в исследуемом диапазоне температур изменений.

 

 

 

 

Рис. 1. Принцип регистрации тепловых эффектов по методу Ле-Шателье.

Рис. 2. Дифференциальная схема включения термопар.

При повышении температуры  нагревательного устройства пропорционально  растет температура в инертном и  испытуемом веществе. С момента начала экзотермического или эндотермического процесса в исследуемом веществе прекращается равномерное повышение температуры. Наблюдается или ее увеличение (для экзопроцесса) или уменьшение (для эндопроцесса). В соответствии с этим изменяется разность потенциалов между спаями термопар II и III, что регистрируется показаниями гальванометра, соответствующими по направлению и величине разностям температур в инертном и исследуемом веществах.

Термогравиметрия (TG) основана на методе непрерывного взвешивании исследуемого вещества в процессе изменения температуры.

Испытуемое вещество 2 помещают в тигле, опирающемся на коромысло весов 5, в печь 1. Температура печи регистрируется милливольтметром 4.

 

Рис. 3. Схема метода термогравиметрии.

Графические результаты измерения методом TG представляется в виде зависимостей “v-P” или “P-T”.

Метод TG позволяет произвести суммарную оценку изменения массы исследуемой пробы. Однако, в ряде веществ (или смесей веществ) при воздействии повышенных температур одновременно протекает несколько процессов, которые искажают ход кривой.

В этом случае производят дифференциальную термогравиметрию (DTG). Метод дифференциальной термогравиметрии (DTG) основан на измерении скорости изменения массы навески исследуемого вещества при данной температуре. Этот метод можно реализовать с помощью установки, схема которой приведена на рис. 4.

Рис. 4. Схема метода дифференциальной термогравиметрии (DTG).

В установке одна чашка весов заменена катушкой 1 с большим числом витков. Катушка  размещена в гомогенном поле двух магнитов 2 и подключена к гальванометру высокой чувствительности 3. При изменении массы навески исследуемого вещества коромысло весов опускается с большей или меньшей скоростью в зависимости от кинетики протекающих в пробе процессов. Изменение равновесия весов приводит к движению катушки 1. При этом силовые линии магнита пересекает витки катушки и в них индуктируется ток, напряжение которого пропорционально скорости движения.

Совмещение  методов ДТА, TG, и DTG позволяет установить направление и величину изменения теплового эффекта реакции (энтальпии), протекающей в веществе под действием температуры, определить характер фазовых и структурных превращений в веществе, определить изменения массы вещества в зависимости от температуры, a также температуры превращений в веществе, определить скорость изменения массы навески исследуемого вещества при данной температуре.

Совмещенные экспериментальные  зависимости фазовых и структурных изменений вещества при различных температурах, полученные методами ДТА, DTG и TG, приведены на рис. 5.

Рис. 5. Типичные зависимости ДТА, TG, и DTG, получаемые методом дифференциальной дериватографии.

Некоторые характерные  задачи, решаемые при использовании  метода ДТА:

-определение температур  фазовых переходов 1-го рода (плавления,  кристаллизации, кипения и проч.);

-определение теплофизических  характеристик веществ (энтальпии,  энтропии, теплоемкости и т.д.);

-изучение тепловых  эффектов химического взаимодействия  конденсированных веществ или  конденсированных веществ и газовой  фазы (окисление, восстановление  и проч.).

 

 Некоторые характерные  задачи, решаемые при использовании  метода ТГА:

-определение растворимости  газов в твердом или жидком  веществе при изменении температуры  и состава газовой фазы;

-исследование скорости  и глубины взаимодействия конденсированных  веществ или конденсированных  веществ и газовой фазы (окисление,  восстановление и проч.) при изменении  температуры и состава газовой  фазы;

-изучение условий  термического или химического  разложения (диссоциации) природных  и синтетических химических соединений;

-изучение химической  стойкости веществ к воздействию  ряда газов при изменении температуры  среды.

 

Принцип действия и методика проведения исследований на дериватографе ОД-102 системы Паулик-Паулик-Эрдей

Принцип действия дериватографа системы Паулик-Паулик-Эрдей основан на одновременном измерении температуры, изменения массы, скорости изменения массы и энтальпии одной навески вещества.

Изменение массы  исследуемого вещества, размещаемого в тигле 1 под действием температуры нагревательной печи 2 с помощью светового сигнала освещенной оптической щели 3, укрепленной на коромысле весов 4, фиксируется на фотобумаге, размещенной на барабане 5.

Рис. 6. Принципиальная схема дериватографа системы Паулик-Паулик-Эрдей.

На светочувствительной  бумаге фиксируется кривая TG. Кривая DTG фиксируется с помощью катушки 6, расположенной в поле постоянного магнита 7. Световой сигнал гальванометра 8, подключенного к зажимам катушки, описывает на светочувствительной бумаге кривую DTG. Сравнение микротоков, возникающих в спаях термопар, расположенных в исследуемом веществе 1 и инертном веществе 9 с помощью гальванометра 10, позволяет нанести на светочувствительную бумагу кривую ДТА.

Запись кривой изменения  температуры Т в нагревательной печи дериватографа осуществляется с помощью зеркального гальванометра 11, на шкалу которого подается пучок света от источников 12.

Барабан со светочувствительной  бумагой предварительно калибруется. Скорость вращения барабана задается экспериментально, она пропорциональна скорости изменения температуры,

Дериватограф системы ОД-102 позволяет производить анализы простых и сложных веществ при скорости нагрева от 0,5°/мин до 20°/мин в диапазоне температур 20-1000°С в воздушной или инертной газовой среде. Инертным веществом служит оксид алюминия Al₂O₃ .

Принцип действия дериватографа Q-1500

Дериватограф Q-1500 позволяет производить измерения температуры (T), изменения веса (TG), скорости изменения веса (DTG) и изменение содержания теплоты (ДТА) исследуемого вещества в зависимости от времени в диапазоне температур от 20 до 1000ºС в обычном режиме эксплуатации и до 1500ºС для квазиизотермических и квазиизобарных исследований.

При квазиизотермическом режиме работы в начальной стадии эксперимента температура образца растет с большой скоростью (2-5º/мин), а затем, начиная с момента распада вещества, поддерживается такая температура, при которой разложение происходит с постоянной, очень малой скоростью.

В некоторых случаях  состав окружающей среде оказывает  решающее влияние на кинетику разложения вещества. Поэтому важно установить, какое влияние на процесс разложения оказывает собственная газовая атмосфера, образующаяся при распаде. Для этого процесс разложения вещества проводят в специальном лабиринтном тигле, который препятствует удалению газообразных продуктов, однако сохраняет практически 100% среду продуктов распада. Такой режим проведения эксперимента называют квазиизобарным.

Прибор Q-1500 состоит из пяти основных блоков:

- блока термовесов;

- сдвоенной печи с рамой;

- шестикамального регистора мкВ;

- тиристорного блока управления регулирования программ;

- тиристорного блока питания регулирования программ.

Принципиальная  схема дериватографа приведена на рис. 7.

 

Рис. 7. Принципиальная схема Q-1500. 1 - керамическая трубка, 2 - держатель проб, 3 – печь, 4 – выключатель регулирования нагрева, 5 – усилитель, 6 – электромагнит, 7 – катушка, 8 – весы, 9 – дифференциальный преобразователь сигнала, 10- усилитель, 11 - регистрирующее устройство, 12 – усилитель.

Дифференциальная  сканирующая калориметрия

 

Дифференциальная  сканирующая калориметрия – метод, основанный на измерении разницы  тепловых потоков, идущих от испытуемого  образца и образца сравнения. Получаемая информация позволяет определять характер протекающих процессов  и характеризовать свойства испытуемого  материала.

Дифференциальная  сканирующая калориметрия – универсальный, надежный и наиболее востребованный метод термического анализа.

С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) можно  определить множество разнообразных  величин, характеризующих свойства веществ и материалов и представляющих интерес, как для теории, так и  для практики. ДСК позволяет, например, измерить характеристические температуры  и выделяемое или поглощаемое  тепло физических процессов или химических реакций, происходящих в образцах твердых тел и жидкостей при их контролируемом нагреве или охлаждении. ДСК является наиболее часто используемым методом в термическом анализе. Быстрота получения результатов анализа, большое значение для решения исследовательских задач и контроля качества сырья и продукции, удобство в обращении обуславливают его возрастающую роль в исследовании веществ и материалов. Многие стандарты (ASTM, DIN, ISO…) могут быть использованы в качестве руководства для калибровки прибора, а также для специальных применений, ориентированных на особые материалы, продукцию, или для оценки полученных результатов и их интерпретации.

Типичные применения ДСК:

• плавление-кристаллизация
• полиморфизм
• фазовые диаграммы
• переходы в жидких кристаллах
• чистота материалов
• кристалличность полукристаллических материалов
• соотношение твердое тело-жидкость
• фазовые переходы в твердом теле
• переходы стеклования
• удельная теплоемкость
• структурообразующие реакции
• окислительная стабильность
• совместимость
• начало разложения

 

Дифференциальная  сканирующая калориметрия (ДСК) отличается от дифференциального термического анализа (ДТА) тем, что позволяет  регистрировать тепловой поток, который  характеризует происходящие в веществе изменения в результате нагрева  или охлаждения. В этом методе образец  и эталон нагреваются или охлаждаются  с одинаковой скоростью, причем их температуры  поддерживаются одинаковыми. Экспериментальные  кривые представляют собой зависимость  теплового потока от температуры. По внешнему виду кривая ДСК очень похожа на кривую ДТА, за исключением принятых единиц измерения по оси ординат. Как и в методе ДТА, площадь  пика, ограничиваемая кривой ДСК, прямо  пропорциональна изменению энтальпии.

Подготовка образца

Общие  требования  к  образцам,  используемым  для  измерений  методом ДСК:

1  Образец   не  должен  взаимодействовать   с материалом  измерительной   ячейки  и  защитным  газом,  если данное взаимодействие не  является предметом изучения.

2  Необходимо  предотвратить  переход  образца   в  газовую  фазу,  если  его  сублимация  или  испарение   не  являются  предметом  изучения.  С  этой  целью  эксперименты,  как  правило,  проводят в  герметично завальцованных ячейках. В тех случаях, когда образец нагревают до   температур,  превышающих 100 – 150єС,  в крышке  делают  небольшое отверстие чтобы избежать деформации ячейки в результате повышения внутреннего давления.

3  Необходимо  обеспечить хороший тепловой  контакт между образцом и сенсором. Для этого  нужно подобрать  ячейку с плоским недеформированным  дном и плотно разместить пробу  на  дне ячейки.  Твердые поликристаллические препараты желательно  спрессовать или перетереть (предварительно  необходимо  убедиться,  что механическое  воздействие не  приводит к протеканию в образце физических или химических процессов). Из сплошных  материалов типа пленок и резин обычно вырезают тонкий образец нужного диаметра.

4  Масса образца  подбирается в соответствие с  поставленной задачей. Следует  учитывать, что  чем толще  слой пробы в ячейке, тем выше  нежелательный градиент температур  в ее объеме. Взвешивать образец  необходимо с точностью не  менее ±1·10–2 мг.

5  Необходимо  обеспечить репрезентативность  пробы. Жидкие образцы перед  помещением в  измерительную   ячейку  следует  тщательно   перемешивать.  Небольшие  количества  пробы  твердых  поликристаллических   препаратов  берут  из  разных  частей,  после  чего  также   тщательно перемешивают.

Калибровка

 

Калибровкой  называют  набор  операций,  проведенных  в  определенных  условиях  и  устанавливающих  связь  между  измеренным  значением  некоторой  величины  и  соответствующим  значением  данной  величины,  точно  известным  для  стандартов.  В  ДСК  величинами, значения которых измеряются, являются тепловой поток, теплота и температура.

Существуют общие  требования к стандартам, используемым для калибровки:

1  Высокая степень  чистоты (не менее 99.999%).

2  Достоверно  известные  характеристики  фазовых   переходов (теплота,  температура)  для  калибровки по теплоте  и температуре и теплоемкость  для калибровки по тепловому  потоку.

3  Устойчивость  на воздухе и к воздействию  излучения. 

4  Химическая  стабильность.

5  Низкое давление  насыщенного пара при температуре  измерения. 

6  Инертность  по отношению к материалу тигля  и атмосфере. 

7  Близкие   к  исследуемым  образцам  теплофизические (теплоемкость, теплопроводность)  и  физические (масса, толщина,  дисперсность) характеристики.

 

Практическое использование  метода ДСК

Измерение теплоемкости веществ.

Метод  ДСК  является  самым  быстрым  способом  определения  величины  изобарной  теплоемкости  вещества  в  широком  диапазоне  температур.  Нижний  предел  определяется  температурой кипения азота (~–170єС), верхний предел – конструкцией конкретного прибора и  материалом тиглей (поскольку стандартные ячейки изготавливают из алюминия, максимально  допустимая температура обычно составляет 600єС). Однако точность измерения теплоемкости  методом ДСК уступает точности метода адиабатической калориметрии по ряду причин:

1  В  методе  ДСК больше  относительная погрешность при определении  массы  образца  и  измерениях,  поскольку  эксперименты проводятся  с малой (порядка нескольких миллиграмм) величиной навески.

2  Сравнительно  высокая  скорость  сканирования (5 – 20є/мин)  приводит  к  возникновению  заметного градиента температур в объеме образца.

3  В  методе  ДСК значительны неучтенные  потери  тепла за  счет  конвекции  и  теплового  излучения.

В  этой  связи  для получения  достоверных  значений  рекомендуется проводить не менее  трех  независимых измерений теплоемкости и результаты статистически обрабатывать.

При  измерении  теплоемкости важно соблюдать следующие  правила:

1  Серию  экспериментов  (измерения  нулевой  линии,  образца  и  стандарта)  проводить   в  одинаковых экспериментальных  условиях (желательно, в один день).

2  Серию  экспериментов  проводить  в  одном и   том же  тигле,  тигель  в  приборе  располагать  одинаковым  образом. 

3   Использовать  стандарт,  близкий  по  физическим  и  теплофизическим  характеристикам  к  исследуемому образцу.

Тщательное соблюдение этих условий позволяет добиться хорошей воспроизводимости  (доверительный интервал  не  превышает 0.5%) и точности (отклонения  составляют 1 – 2%)  измеренных величин теплоемкости.

Факторы, влияющие на результат измерений.

Атмосфера в измерительной системе 

Как правило, ДСК-эксперименты проводят  в потоке  газа. Скорость потока не должна  быть слишком большой, чтобы уменьшить погрешность  измерения в результате потери тепла  за счет вынужденной конвекции. Обычно выбирают скорость 10-20 мл/мин. Очевидно, что газ не  должен  взаимодействовать  с  исследуемым  образцом. Для  уменьшения  утечек  тепла  за  счет конвекции,  в  измерительной  системе  следует  использовать  газ,  обладающий  невысокой  теплопроводностью.

 

Тигель 

Для  определения  вида  сечений фазовых  диаграмм,  как  правило,  используются  тигли,  завальцованные  крышкой с небольшим отверстием.  Отверстие необходимо  для сохранения условия постоянства давления в системе, в этой связи оно должно быть не слишком мало по сравнению с площадью испарения образца. С другой стороны, оно не должно быть слишком велико, чтобы минимизировать потери образца в результате сублимации/испарения.

Материал тигля  подбирают на основании следующего:

1  инертность  по отношению к образцу и  атмосфере, 

2  высокая теплопроводность  для понижения инерционности  измерительной системы.

Калориметрические измерения (белок)

 

Калориметрические измерения теплоёмкости белка начинаются с определения инструментальной базовой линии. Для этого первое сканирование проводится, когда обе  ячейки калориметра заполнены растворителем (обычно буферным раствором). После  чего одна из ячеек заполняется исследуемым  образцом белка и проводится повторное  сканирование. На верхней панели рисунка  изображены типичная термограмма белкового  раствора и инструментальная базовая  линия.

Затем инструментальная базовая линия вычитается из термограммы  образца, чтобы скорректировать  имеющийся приборный разбаланс ячеек (панель Б рисунка), в результате чего мы получаем функцию экспериментально наблюдаемой теплоёмкости (панель А рисунка), из которой может быть рассчитана функция парциальной теплоёмкости белка. Поскольку   может быть выражена как разность теплоёмкостей растворителя, вытесненного белком, и самого белка:

,

где  и - парциальные теплоёмкости белка и растворителя, mpr –масса белка в ячейке, а Dmsolv – масса вытесненного им растворителя, то по формуле

где Vsolv(T) и Vpr(T) удельные парциальные объемы растворителя и белка, могут быть получены абсолютные значения парциальной теплоёмкости исследуемых белков.

В случае плавления  малых глобулярных белков на температурной  зависимости теплоёмкости обычно наблюдается  один пик теплопоглощения, связанный  с кооперативным разворачиванием  белка. Однако для многих сложных  мультидоменных белков эта зависимость может иметь более сложную структуру, состоящую из нескольких перекрывающихся пиков. Наличие пика на кривой теплопоглощения является простым критерием присутствия у исследуемого белка жесткой третичной структуры. Области до и после пика соответствуют температурным зависимостям теплоёмкости нативного и денатурированного состояниям, соответственно. Теплоёмкость денатурированного белка выше, чем нативного, что не может быть объяснено лишь увеличением степеней свободы белковой молекулы при распаде её структуры, но упорядочением молекул воды неполярными группами белка, которые экспонируются в растворитель при разрушении гидрофобного ядра глобулы.