ПрофприборСовременный калориметр — это высокоточный прибор,
который позволяет измерять качество топлива и проводить анализа состава нефтепродуктов. С его помощью измеряют количество теплоты, выделяемой/поглощаемой в ряде различных процессов(химических, физических и биологических).
Многие приборы, представленные на современном рынке оснащены полезными функциями: выводом данных на экран, записью экспериментов, проведением опытов в соответствии со стандартами. Приборы отличаются друг от друга по объему измеряемых образцов и температурному диапазону. Максимальная температура, которую могут регистрировать некоторые модели, достигает +1000 градусов.
Это оборудование также способно определять минимальные колебания температуры, начиная с абсолютного нуля, который составляет -273,16 градуса. Калориметры могут использоваться как в лабораторных, так и в полевых условиях.
В области нефтепереработки калориметр позволяет закрывать задачи по контролю качества продукции входящего сырья и готовой продукции.
Учитывая конструкцию калориметра, он может быть:
- Одинарным, то есть с простым устройством для измерения теплоты химических реакций или теплоёмкости веществ. Такой тип калориметра как правило состоит из сосуда с жидкостью, камеры для проведения процесса, мешалки, нагревателя и термометра.
- Двойным – для более точных измерений, которые обеспечиваются одинарными калориметрами (один – контрольный, а другой — экспериментальный), работающими одновременно. Разница, которая фиксируется между ними, дает возможность наиболее точно измерить теплоту реакции или теплоёмкость вещества.
Исходя из специфики задач калориметры делят на:
- Жидкостные, которые предназначены для измерения теплоты химических реакций и растворений.
- Изотермические калориметры для измерения теплоты химических реакций.
- Массивные, состоящие из крупного металлического блока с каналами для цилиндрических ячеек.
- Проточные лабиринтные калориметры служат для определения теплоёмкости газов/жидкостей.
- Определение количества теплоты в бомбовых калориметрах сжигания происходит путем сжигания образца в специально созданных условиях и в сосуде для разложения – бомбе. Такой прибор имеет кожух для защиты от внешних температурных воздействий. Тепло, отданное образцом, измеряется в окружающей среде.
Калориметр состоит из:
- Калориметрического сосуда — емкости для измерения теплоты.
Термометра для контроля изменения температуры внутри калориметра. - Электрический нагреватель для подвода теплоты в прибор.
- Экранов или оболочки — материалы, которые создают изоляцию от внешних тепловых воздействий.
- Оболочки калориметров. Могут быть изотермическими или адиабатическими.
- Изотермические оболочки необходимы для поддержания постоянной температуры оболочки, а адиабатические оболочки – для сохранения температуры.
Как работает калориметр?
В калориметр поочередно помещают вещества, задействованные в реакции,
и фиксируют начальную и конечную температуру. Перемножение изменений температуры на массу и удельную теплоёмкость веществ позволяет получить значение энергии, выделяемой или поглощаемой в процессе реакции. Температура воды в калориметре зависит от условий эксперимента и от исходных данных и справочных значений.
Масса воды в калориметре определяется из равенства: Cв ∗m∗(tр−0)=L∗mп+C в ∗mп∗(tп−tр), где Cв — удельная теплоёмкость воды, m — масса воды, tр — температура равновесия, L — удельная теплота конденсации водяного пара, mп — масса пара.
Решая это уравнение относительно m, получаем: m=(L∗mп+Cв∗mп∗(tп−tр))/(Cв ∗tр). Например, если L=2,3∗10 (в 6 степени) Дж/кг, Cв =4200Дж/(кг∗С), tп=100С, tр=50С, то масса воды в калориметре равна: m=(2,3∗10 (в 6 степени) ∗0,005+4200∗0,005∗(100−50))/(4200∗50)=0,06кг(60г).
Удельная теплоёмкость калориметра — это физическая величина, которая показывает количество теплоты, необходимое для изменения температуры 1 кг вещества на 1 C. В физике эту величину обозначают символом «c» и измеряют в Дж/(кг·С). Она зависит от материала, из которого он изготовлен, и его конструкции. Обычно калориметры изготавливают из алюминия, меди, стали и других металлов. Удельная теплоёмкость вещества измеряется экспериментально и заносится в специальные таблицы.
Например, для воды в жидком состоянии удельная теплоемкость составляет примерно 4200 Дж/(кг·С).
Что нужно учесть перед покупкой калориметра:
- какой метод исследования предпочтителен;
- какое количество исследований будет проводиться ежедневно;
- соответствует ли прибор стандартам;
- есть ли необходимость в определении серы и галогенов, если да, то в каком количестве;
- подобрать прибор с нужным диапазоном рабочей температуры; есть ли
- потребность в дополнительных характеристиках: возможности передачи данных на ПК и тд.
Компания Элтемикс поставляет на российский рынок современные калориметры для лабораторных исследований. Товары отличаются высокой точностью измерений, простотой использования, надежностью и безопасностью. Сотрудники компании предоставят профессиональные консультации и расскажут о характеристиках разных моделей калориметров.