Изотермичен калориметър - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
Изотермичен калориметър
Изотермичните калориметри се използват предимно за измерване на висока температура и следователно са по-малко важни за измерване на топлинния капацитет на полимерите. Принципът на изотермичната калориметрия е да се измери промяната в енталпията на проба, когато тя се премести от среда с висока постоянна температура в среда с по-ниска постоянна температура. Резултатите, получени в такива калориметри, се осредняват за големи температурни интервали. [1]
Ако се използва изотермичен калориметър за измерване на топлината на даден процес, тогава трябва да се знае топлината на фазов преход на калориметричното вещество. Такъв инструмент може да се използва и за измерване на неизвестната топлина на фазов преход. В този случай от нагревателя се подава определено количество електрическа енергия и се измерва масата на преобразуваното вещество. Количеството доставена топлина, разделено на масата на преобразуваното вещество, дава специфичната топлина на фазов преход. Този метод се нарича обратна калориметрия. [3]
Сред изотермичните калориметри се разграничават два вида устройства - калориметри с топящо се твърдо вещество и калориметри с изпаряваща се течност. [5]
Калибрирането на изотермичните калориметри ще бъде описано с помощта на ледения калориметър като пример, въпреки че по принцип остава същото за всички изотермични калориметри. [6]
Предимството на изотермичните калориметри се състои в техния сравнително прост дизайн, висока чувствителност и възможността калориметричната система да се постави в съд, в който фазовият преход е идентичен с фазовия преход в калориметричната система, така че точността на резултатите от измерването да не се влияе от топлинния шум отсреда, като се създават адиабатните условия на експеримента. [8]
На изотермичен калориметър, направен по метода на разтвора, е определена интегралната топлинна мощност на шестнадесет- и органични съединения, за които липсват данни в литературата. [9]
В изотермичен калориметър температурата на изолационния кожух се поддържа постоянна и се измерва температурната разлика между него и контейнера за пробата. Ако контейнерът има висок топлинен капацитет, повишаването на температурата е незначително и топлообменът между контейнера и кожуха ще бъде много бавен. Топлината на реакцията може да се определи от общия топлинен поток от контейнера към кожуха. В случай на малки температурни градиенти, топлинният поток е пропорционален на температурната разлика. [единадесет]
В изотермичен калориметър температурата на адсорбента се поддържа постоянна и отделената топлина на адсорбция предизвиква фазов преход (топене или изпаряване) на веществото, заобикалящо адсорбента. Точността на измерванията се осигурява от отделянето на достатъчно количество топлина, поради което най-добре се използва изотермичен калориметър при относително големи стойности на адсорбция. [12]
В изотермичен калориметър с изпаряващ се въглероден тетрахлорид беше измерена енталпията на полимеризация (Δp) на течен р-трибутилстанил метакрилат в аморфен силно еластичен поли-р-трибутилстанил метакрилат. [13]
При изотермичните калориметри има топлообмен между околната среда и обвивката и между обвивката и калориметричната система; при адиабатните калориметри топлообменът е минимален и в идеалния случай е равен на нула. [15]