หลักการทำงานเครื่องวิเคราะห์ค่าพลังงานความร้อน Bomb Calorimeter
เครื่องวิเคราะห์ค่าพลังงานความร้อน คือกระบวนการวัดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้สมบูรณ์ของสารตัวอย่าง ภายใต้ปริมาตรที่คงที่และมีออกซิเจนในปริมาณที่มากเกินพอ ซึ่งพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นนี้จะถูกถ่ายเทให้กับน้ำ ทำให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น จากนั้นจึงนำค่าอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปมาคำนวณหาค่าความร้อนของสารนั้นๆ
อ่านเพิ่มเติม →
ขั้นตอนการทำงาน
ขั้นที่ 1: การเตรียมสารและการบรรจุนำสารตัวอย่างมาชั่งน้ำหนักให้ละเอียดใส่ลงในถ้วยตัวอย่าง ต่อลวดฟิวส์ หรือเส้นด้ายจุดชนวนให้สัมผัสกับสารตัวอย่าง ปิดฝาลูกบอมบ์ให้สนิท แล้วอัดแก๊สออกซิเจนเข้าไปจนได้แรงดันประมาณ 25 - 30 บาร์ เพื่อให้มั่นใจว่าจะมีออกซิเจนเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์
ขั้นที่ 2: การปรับสมดุลก่อนจุดระเบิดนำลูกบอมบ์จุ่มลงในถังน้ำกลั่นของเครื่อง ปิดฝาครอบระบบ ใบพัดกวนน้ำจะเริ่มทำงานเพื่อให้น้ำหมุนเวียน บันทึกอุณหภูมิของน้ำในช่วงเริ่มต้น ก่อนเริ่มเผาไหม้
ขั้นที่ 3: การจุดระเบิดและการเผาไหม้ปล่อยกระแสไฟฟ้าแรงดันต่ำผ่านขั้วไฟฟ้า ทำให้ลวดฟิวส์เกิดความร้อนสูงและเกิดประกายไฟไปจุดระเบิดสารตัวอย่าง สารตัวอย่างจะเกิดการเผาไหม้อย่างรวดเร็วและรุนแรงภายในลูกบอมบ์ ปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของ พลังงานความร้อน ความร้อนจากภายในจะถ่ายเทผ่านผนังโลหะของลูกบอมบ์ออกมาสู่น้ำรอบๆ ทำให้อุณหภูมิของน้ำค่อยๆ พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว
ขั้นที่ 4: การคำนวณและประมวลผลเซนเซอร์จะบันทึกค่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจนกระทั่งอุณหภูมิน้ำเริ่มคงที่และค่อยๆ ลดลงอย่างช้าๆ เครื่องจะนำผลต่างของอุณหภูมิสูงสุดและอุณหภูมิต่ำสุดมาคำนวณร่วมกับ ค่าความจุความร้อนของเครื่องซึ่งได้จากการสอบเทียบด้วยสารมาตรฐานอย่างกรดเบนโซอิก (Benzoic Acid) ไว้ล่วงหน้าแล้ว