量热仪的原理
量热仪是一种测量反应过程中释放的热量的仪器。除了化学反应外,当化合物溶解、混合或发生相变时,反应系统也会产生或吸收热量。
用热量计内部具有已知热容量的物质代替需要测量的热量,并测量由此产生的温度变化。或者,可以保持温度恒定,并根据熔化潜热计算热量。
1.绝热量热仪
在绝热量热计中,样品产生的热量不会穿过外壁,而是完全用于改变样品容器的温度。为了实现隔热,样品容器与周围外壁之间的压力降低到10 -4 Pa以下,同时两者的温度保持不变。
2. 等温壁式量热仪
该热量计支持在保持恒温的等温容器内部引起热变化的样品容器,并尽可能保持测量容器和等温容器之间的热交换小。
二者之间存在间隙,若试样容器热容量大,则其内充满空气,若小,则为真空状态。测量容器外部的温度条件尽可能保持恒定,测量容器内部产生热变化。
通过绘制温度-时间曲线,将热泄漏校正添加到表观温升中来计算热量。
3. 等温量热仪
以相变等温量热仪为例,当在物质的两相共存的温度下,热量从一个相转移到另一个相时,通过测量此过程中发生的体积变化来计算热量。
计算热量的方法包括测量产生的气体的体积或重量的变化。