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操作说明书编号10/40/20A
煤分析:发热量——量热体系的有效热容量(水当量)的标定
引 言
有效热容量是在发热量测定条件下使量热体系温度升高1℃所需的热量。 此标定至少要做五次试验,试验结果的变化范围不应超过平均值的0.3%。
装置和试剂
将使用南肯(Nenken)绝热式氧弹量热计,及所有附件。
苯甲酸(苯甲酸必须在试验前在70~80℃下经过2小时干燥)—— 经检定的热化学标准 压缩氧气 —— 不含可燃物质
温度计 —— 内筒用经检定的贝克曼温度计,外筒用未经检定的贝克曼温度计 0.1N碳酸钠溶液 0.1N硝酸
二甲苯蓝FF/甲基红指示剂
方 法
1. 用吸管将1毫升蒸馏水吸入弹筒中。
2. 称取2100克水注入热量计中,水温应在贝克曼温度计上调整到0~1度,将容器放在水套中。 3. 称出清洁的干燥坩埚的重量,精确到0.1毫克,将1片苯甲酸(约1克重)放在干燥坩埚中,再称重,
精确到0.1毫克。 4. 将一段镍点火丝按在弹头上的两个电极柱上,将一圈点火丝插入苯甲酸片。
5. 装好氧弹慢慢通入氧气,使压力升至30 kg/cm2。关闭所有阀门,把导气管与氧弹断开,并将氧弹移
至热量计容器。查氧弹确实气密后,连接点火引线,盖上盖子,接好搅拌器,并将经检定的贝克曼温度计插入内筒。将未经检定的贝克曼温度计插入外筒。起动搅拌器,将外筒水温调节到和内筒水温相差0.1℃以内。 6. 10分钟后,记录内筒水温,精确到0.001℃;在读数前,轻轻拍打温度计几秒钟。1分钟后,当三次
读数相同时读出温度,并作记录,然后按下点火按钮。 7. 在内筒水温升高时,按下热水阀按钮以将外筒水温调节到±0.3℃以内。当温度上升放慢时,把外筒
调节到±0.1℃。 8. 在约10分钟后,轻轻拍打内筒贝克曼温度计几秒钟,在三个连续续数相同时读出温度,并作为终温
把它记录下来。 9. 停止搅拌,取下各温度计。从热量计中移出氧弹,并在约1分钟内慢慢卸压。打开氧弹,并检查有无
燃烧碳的痕迹,如有碳状物,则试验作废。
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修 正
1. 硝酸生成热修正
用蒸馏水冲洗氧弹内各部,小心洗净弹坩埚和氧弹与弹盖的内表面,将洗液装入玻璃烧杯。 加入20毫升0.1N碳酸钠溶液,煮沸,过滤并用蒸馏水洗净,滴入2~3滴二甲苯蓝FF/甲基红指示剂、用0.1N硝酸滴定冷滤液。
设 A = 所用0.1N硝酸的体积
C = 所用0.1N碳酸钠溶液的体积 则硝酸生成热修正 = 1.43(C - A)卡 2. 温度计修正:根据校验证书修正温度计读数。 3. 恒定放热源修正
如果每次测定中所用点火丝的重量和质量保持不变,则点火丝的放热量是恒定的。称出点火丝标准长度的重量,并用制造厂提供的卡/克数字计算放热量。
计 算
苯甲酸放热: 苯甲酸重量克 × 卡/克 = a卡 点火丝放热: 点火丝重量克 × 卡/克 = b卡 所生成的硝酸的放热:所生成硝酸的毫升数 × 1.43 = c卡 总放热 = a + b + c = A卡 修正后的温升 = CR℃
A
在平均量热计温度时的体系有效热容量(水当量)= 卡/℃
CR
注:也可能需要把苯甲酸的卡值修正到体系热容量测定时的温度。苯甲酸的卡值随温度上升而减少,而这
个变化等于0.3卡/克℃。 ** 如果测定在和标准参照温度25℃只差几度的温度下进行的,则修正值可忽略不计。 当量热计中的装配(包括温度计)有任何变动时,热容量应重新标定。
试 剂
0.1N碳酸钠:把无水碳酸钠在140℃温度下干燥1小时。
称出5.2995克,并溶解在新煮沸而冷却的蒸馏水中配制成1升溶液。存放在带有二氧化碳捕集器的玻璃容器内。
0.1N硝酸:用预先配制好的标准溶液。
二甲苯蓝FF/甲基红指示剂:将0.2克二甲苯蓝FF和0.1克甲基红溶解在100毫升酒精中。
程序完毕
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