氧彈量熱儀基本原理

探界科技

一、核心原理

• 燃燒反應(yīng)
  將待測樣品（如煤、油、有機(jī)物等）置于密閉的氧彈中，充入高壓氧氣（通常為2-3 MPa），確保燃燒完全。樣品燃燒時釋放的熱量被氧彈內(nèi)的水及量熱計系統(tǒng)吸收。
• 熱量傳遞與溫度變化
  燃燒產(chǎn)生的熱量使氧彈、內(nèi)筒水及量熱計其他部件（如攪拌器、溫度傳感器）溫度升高。通過高精度溫度傳感器（分辨率可達(dá)0.0001℃）實(shí)時記錄燃燒前后的溫度變化（ΔT）。
• 熱值計算
  根據(jù)能量守恒定律，樣品燃燒釋放的熱量（Q）等于量熱計系統(tǒng)吸收的熱量，計算公式為：
  
  

Q=C?ΔT?Q點(diǎn)火絲??Q其他修正?

其中：

• C 為量熱計的熱容（單位溫度升高所需的熱量，通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定）；
• ΔT 為燃燒前后溫度變化值；
• Q點(diǎn)火絲? 為點(diǎn)火絲燃燒釋放的熱量（需扣除）；
• Q其他修正? 包括硝酸生成熱、硫酸校正熱等（根據(jù)樣品類型調(diào)整）。
  

二、關(guān)鍵步驟

• 樣品準(zhǔn)備
  稱取一定質(zhì)量的樣品（通常0.5-1.0 g），放入氧彈的燃燒皿中，連接點(diǎn)火絲并確保與氧彈電極接觸良好。
• 充氧與密封
  向氧彈內(nèi)充入高壓氧氣，排除空氣，確保燃燒環(huán)境為純氧。密封氧彈后放入內(nèi)筒（盛有定量水），避免漏氣導(dǎo)致燃燒不完全。
• 燃燒與數(shù)據(jù)采集
  啟動儀器，點(diǎn)火絲引燃樣品，燃燒產(chǎn)生的熱量使內(nèi)筒水溫升高。溫度傳感器實(shí)時記錄溫度變化，數(shù)據(jù)通過微機(jī)系統(tǒng)采集并處理。
• 熱容標(biāo)定
  使用已知熱值的基準(zhǔn)物質(zhì)（如苯甲酸）進(jìn)行標(biāo)定，計算量熱計的熱容 C。標(biāo)定公式為：
  
  

C=ΔT標(biāo)準(zhǔn)?Q標(biāo)準(zhǔn)??

其中 Q標(biāo)準(zhǔn)? 為苯甲酸的燃燒熱，ΔT標(biāo)準(zhǔn)? 為其燃燒引起的溫度變化。

三、技術(shù)特點(diǎn)

• 高壓密閉環(huán)境
  氧彈耐高壓（通常設(shè)計耐壓≥20 MPa），確保樣品在純氧中完全燃燒，避免外界干擾。
• 高精度測量
  采用微機(jī)控制系統(tǒng)，集成自動注水、點(diǎn)火、數(shù)據(jù)采集及熱容量標(biāo)定功能，測試周期約12-15分鐘，精密度達(dá)0.1%（符合GB/T 213國家標(biāo)準(zhǔn)）。
• 廣泛適用性
  可測量固態(tài)、液態(tài)可燃物質(zhì)的熱值，如煤、石油、生物質(zhì)、有機(jī)化合物等，廣泛應(yīng)用于能源、化工、環(huán)保等領(lǐng)域。
  
  

數(shù)一數(shù)

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三娃刀槍不入

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