氧弹量热仪工作原理及测定模式是什么?
氧弹量热仪是一种用于测定物质燃烧热值的设备,其工作原理基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
以下是氧弹量热仪的基本工作原理和步骤:
工作原理
样品准备:将1克的固体或液体样品称量后放入坩埚中。
氧弹组装:将装有样品的坩埚置于不锈钢制成的氧弹中。
充氧:往氧弹中充满30bar压力的氧气(理论纯度99.95%)。
点火:样品在氧弹内通过点火丝和棉线引燃,燃烧过程中坩锅的中心温度可达1200°C,同时氧弹内的压力上升。
隔热与温度测量:为了确保燃烧产生的热量不会从系统传到外界,使用另一个容器(外桶OV)作为隔热装置。依据不
同的测定原理和外筒温度控制,测定可以分为绝热模式和等温模式。
热量计算:通过测量氧弹内外桶的温度变化,结合已知热值的基准物(如苯甲酸)标定出量热系统的热容量,从而计
算出样品的燃烧热值。
测定模式
氧弹量热仪的测定模式主要分为两种:绝热模式和等温模式。
绝热模式:在这种模式下,外桶温度保持不变,通过测量内桶和外桶的温度变化来计算样品的燃烧热值。
等温模式:在这种模式下,外桶温度允许变化,但通过精确控制外桶的温度变化,使得系统在一定时间内保持等温状
态,从而计算样品的燃烧热值。
注意事项
在使用氧弹量热仪时,需要注意以下几点以确保实验的准确性和安全性:
氧弹的维护:氧弹需要定期进行水压试验,每次水压试验后,氧弹的使用时间一般不应超过2年。新氧弹和新换部件应
经20.0MPa的水压试验,证明无问题后方能使用。
样品处理:试样或棉线应保持干燥,避免潮湿影响点火效果。
安全操作:操作过程中应注意防止氧气泄漏,避免发生安全事故。
通过上述步骤和注意事项,氧弹量热仪能够准确地测定各种固体和液体燃料的热值,广泛应用于煤炭、
石化、建材、固体废物等行业。

