量熱儀(又稱熱量計(jì))是一種用于測量物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)、燃燒或其他過程中釋放或吸收熱量的儀器,廣泛應(yīng)用于能源、化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。其工作原理主要基于熱力學(xué)第 一定律,通過測量系統(tǒng)溫度變化來計(jì)算熱量。
常見類型及工作方式
(1) 氧彈量熱儀(燃燒量熱儀)
用途:測定燃料、食品等物質(zhì)的燃燒熱值(如煤炭、石油、生物質(zhì))。
核心部件:
氧彈:耐高壓密閉容器,樣品在高壓氧氣中燃燒;
水夾套:吸收燃燒釋放的熱量;
溫度傳感器:高精度測溫(如鉑電阻)。
過程:
樣品在氧彈中點(diǎn)燃,完全燃燒;
熱量傳遞到周圍的水中,記錄水溫上升數(shù)值;
通過熱容量計(jì)算熱量,扣除引燃絲等額外熱貢獻(xiàn)。
(2) 差示掃描量熱儀
用途:測量材料相變、反應(yīng)熱、比熱容等(如高分子材料等)。
原理:
樣品和參比物在控溫環(huán)境下同步加熱;
當(dāng)樣品發(fā)生吸熱或放熱反應(yīng)時(shí),與參比物產(chǎn)生溫差,通過電功率補(bǔ)償保持溫度平衡,記錄補(bǔ)償功率即為熱流。
(3) 等溫微量熱儀
用途:監(jiān)測緩慢反應(yīng)(如微生物代謝等)的實(shí)時(shí)熱功率。
原理:保持系統(tǒng)恒溫,直接測量維持溫度所需的熱流變化。