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量熱計

來源:杭州科博儀器有限公司   2018年11月02日 09:29  

熱計,或稱熱量計、卡計,是一種用于測量進行熱量測定的實驗設(shè)備,可以用于測量化學反應(yīng)、物理變化過程的熱量變化,或測定材料的熱容。常見的是差示掃描量熱計、恒溫微卡計、滴定量熱計及加速量熱儀等。簡單的熱量計是在燃燒室上面放一個金屬容器,其中裝有水及一支溫度計。

若要量測物質(zhì)A和物質(zhì)B反應(yīng)時,每摩爾的焓變化,可以將物質(zhì)放到量熱計中,記錄其反應(yīng)前的初溫及反應(yīng)后的末溫,將物質(zhì)質(zhì)量乘以溫度差及其比熱,即可算出所吸收的熱量,再除以摩爾數(shù)即為反應(yīng)中的焓變化。此方法主要用在學校教授量熱法時示范用,此方法沒有考慮容器散失的熱,以及溫度計及容器本身的熱容。

熱量計是用于對象量熱法,或測量的熱的過程中的化學反應(yīng)或物理變化,以及熱容量。差示掃描量熱儀,等溫微量熱儀,滴定量熱儀和加速量熱儀是常見的類型之一。一個簡單的量熱計就是由一個溫度計組成,該溫度計安裝在一個懸浮在燃燒室上方的充滿水的金屬容器中。它是熱力學,化學和生物化學研究中使用的測量裝置之一。

為了找出兩種物質(zhì)A和B之間反應(yīng)中每摩爾物質(zhì)A 的焓變,將這些物質(zhì)加入到量熱計中,記錄初始和終溫度(反應(yīng)開始之前和結(jié)束之后)。將溫度變化乘以物質(zhì)的質(zhì)量和比熱容給出反應(yīng)過程中釋放或吸收的能量的值。將能量變化除以A有多少摩爾A給出了其反應(yīng)的焓變。 [1]

差示掃描

在差示掃描量熱儀(DSC)中,通常將包含在小鋁囊或“鍋”中的樣品中的熱量流量差異地進行測量,即將其與流入空的參考鍋中的流量進行比較。

在熱通量 DSC中,兩個平底鍋坐在已知(校準的)耐熱性K的材料的小塊上。量熱儀的溫度隨時間線性增加(掃描),即加熱速率dT/dt =β保持不變。這次線性需要良好的設(shè)計和良好的(電腦化)溫度控制。當然,控制冷卻和等溫實驗也是可能的。

熱量通過傳導(dǎo)流入兩個平底鍋。由于其熱容量 Cp,熱量進入樣品的流量較大。流量差dq/dt引起板坯兩端的小溫差ΔT。這個溫度差是使用熱電偶測量的。原則上可以從這個信號確定熱容量。

 

等溫滴定

在等溫滴定熱量計中,使用反應(yīng)熱來進行滴定實驗。這允許確定反應(yīng)的中點(化學計量)(N)以及其焓(ΔH),熵(ΔS)并且主要考慮結(jié)合親和力(Ka)

該技術(shù)尤其在生物化學領(lǐng)域具有重要意義,因為它有助于確定底物與酶的結(jié)合。該技術(shù)通常用于制藥行業(yè)以表征潛在的候選藥物。 

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