Pommikalorimetriä käytetään kemiallisissa reaktioissa vapautuvien tai kuluvien lämpömäärien määrittämiseenn. Määritys tapahtuu sijoittamalla tarkoin mitattu näyte määrä pommiin, joka täytetään hapella ja suljetaan. Pommi upotetaan tunnettuun vesimäärään, joka on lämpöeristetyssä astiassa. Mitataan alkulämpötila, jonka jälkeen palamisreaktio aloitetaan sähkösytytyksellä. Vapautunut lämpöenergia nostaa veden lämpötilan loppuarvoon. Lopuksi lasketaan kokeessa vapautunut lämpömäärä.
Pommin kokoaminen
Aluksi sain näytetabletin (turve) ja punnitsin sen painoksi 0,98grammaa. Asetin näytteen näytekuppiin ja näytekupin asetin pommin päässä olevaan elektrodirenkaaseen.
Leikkasin n. 10cm:n palan sytytys lankaa ja kiinnitin sen molemmistä päistä elektrodeihin niin, että sytytyslanka osui myös kupissa olevaan näytetablettiin. Sytytyslanka ei saa koskettaa itseään eikä näytekuppia.
Itse pommin pohjalle pipetoin yhden millilitran tislattua vettä.
Tämän jälkeen asetin pommin kansiosan kiinni. Näytekuppi sytytyslankoineen yms. on siis kannen yhteydessä. Ruuvasin erikseen olevan kiristysrenkaan myös kiinni ja kaasun ulospäästöruuvin myös ruuvasin kiinni.
Pommin täyttö hapella
Kaasuletku kiinnitettiin pommissa olevaan kaasunsyöttöventtiiliin. Aluksi kaasupullosta säädettiin 5atm paine pommiin.
Seuraavaksi kaasuhana suljettiin ja paine päästettiin pois pommista avaamalla ulospäästöruuvi, tämä tehtiin, että ilma saatiin pois pommista.
Tämän jälkeen pommi täytettiin uudestaan. Tällä kertaa 30atm paineeseen.
Lopuksi irroitettiin kaasuletku pommista.
Kalorimetrin täyttö
Seuraavaksi lisäsin kalorimetrin sankoon 2kg 21 asteista vettä. Sangon nostin tämän jälkeen kalorimetriin.
Otin pommin varovasti pihdeillä ja asetin myös sen sankoon. Oli erittäin tärkeää olla heiluttamatta pommia, ettei tabletti siirry pois sytytyslangan alta.
Pommin ollessa kokonaan veden alla kiinnitin pommin kanteen sytytysjohtimet.
Kalorimetrin kansi suljettiin lämpömittaria varoen. Yhdistin myös sekoitussauvan moottoriin hihnalla.
Sekoittimen annoin pyöriä rauhassa viiden minuutin ajan, jonka jälkeen luin näytöltä lähtölämpötilan.
Lämpötilaa seurasin vielä seuraavatkin viisi minuuttia, tällä kertaa tarkastin lämpötilan minuutin välein.
Pommin räjäytys
Kun kymmenen minuuttia sekoituksen aloittamisesti oli kulunut ja lämpötiloja kirjailtu painoin pommin räjäytysnappia n. 5 sekuntia pommin räjäyttämiseksi.
Lämpömittarin lukeminen ja tulokset taulukoituna
Aluksi luin ja kirjasin lämpötilat 45, 60, 75, 90 ja 105 sekunnin kuluttua räjähdyksestä. Tämän jälkeen jatkoin tulosten seuraamista ja kirjaamista minuutin välein, kunnes lämpötilan nousu oli tasaantunut ja sain kahdella peräkkäisellä kerralla saman lämpötilan.
Näytteen lämpöarvon määritys
Kokonaislämmön laskin seuraavasta kaavasta:
Hg = näytteen kokonaislämpö, cal/g
W = kalorimetrin astiavakio, cal/C
m = näytteen massa, g
t = todellinen lämpötilan nousu, C
Hg = 1,813 x 2461,6cal/C / 0,98g
Hg = 4462,8808 / 0,98g
Hg = 4553,96cal/g
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti