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点击次数:106 发布时间:2018-11-02

热计,或称热量计、卡计,是一种用于测量进行热量测定的实验设备,可以用于测量化学反应、物理变化过程的热量变化,或测定材料的热容。最常见的是差示扫描量热计、恒温微卡计、滴定量热计及加速量热仪等。最简单的热量计是在燃烧室上面放一个金属容器,其中装有水及一支温度计。

若要量测物质A和物质B反应时,每摩尔的焓变化,可以将物质放到量热计中,记录其反应前的初温及反应后的末温,将物质质量乘以温度差及其比热,即可算出所吸收的热量,再除以摩尔数即为反应中的焓变化。此方法主要用在学校教授量热法时示范用,此方法没有考虑容器散失的热,以及温度计及容器本身的热容。

热量计是用于对象量热法,或测量的热的过程中的化学反应或物理变化,以及热容量。差示扫描量热仪,等温微量热仪,滴定量热仪和加速量热仪是最常见的类型之一。一个简单的量热计就是由一个温度计组成,该温度计安装在一个悬浮在燃烧室上方的充满水的金属容器中。它是热力学,化学和生物化学研究中使用的测量装置之一。

为了找出两种物质A和B之间反应中每摩尔物质A 的焓变,将这些物质加入到量热计中,记录初始和最终温度(反应开始之前和结束之后)。将温度变化乘以物质的质量和比热容给出反应过程中释放或吸收的能量的值。将能量变化除以A有多少摩尔A给出了其反应的焓变。 [1]

差示扫描

在差示扫描量热仪(DSC)中,通常将包含在小铝囊或“锅”中的样品中的热量流量差异地进行测量,即将其与流入空的参考锅中的流量进行比较。

在热通量 DSC中,两个平底锅坐在已知(校准的)耐热性K的材料的小块上。量热仪的温度随时间线性增加(扫描),即加热速率dT/dt =β保持不变。这次线性需要良好的设计和良好的(电脑化)温度控制。当然,控制冷却和等温实验也是可能的。

热量通过传导流入两个平底锅。由于其热容量 Cp,热量进入样品的流量较大。流量差dq/dt引起板坯两端的小温差ΔT。这个温度差是使用热电偶测量的。原则上可以从这个信号确定热容量。

 

等温滴定

在等温滴定热量计中,使用反应热来进行滴定实验。这允许确定反应的中点(化学计量)(N)以及其焓(ΔH),熵(ΔS)并且主要考虑结合亲和力(Ka)

该技术尤其在生物化学领域具有重要意义,因为它有助于确定底物与酶的结合。该技术通常用于制药行业以表征潜在的候选药物。 

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