몫:
열량 측정
그 열량 측정법 그것은 화학적 또는 물리적 과정과 관련된 시스템의 칼로리 함량의 변화를 결정하는 기술입니다. 시스템이 열을 흡수하거나 방출 할 때의 온도 변화를 측정 한 것입니다. 열량계는 열 교환이 포함 된 반응에 사용되는 장비입니다.
"커피 컵"이라고하는 것은 이러한 유형의 장치 중 가장 간단한 형태입니다. 이의 사용에 의해, 수용액에서 일정 압력으로 수행되는 반응에 포함 된 열의 양이 측정된다. 컵 형 커피 열량계는 폴리스티렌 콘테이너로 구성되며 비이커에 위치합니다.
물은 폴리스티렌 용기에 넣고, 일정한 열 절연성을 제공하는 동일한 물질의 뚜껑을 갖추고 있습니다. 또한, 용기는 온도계 및 기계식 교반기.
이 열량계는 수용액에서 반응이 일어날 때 반응이 흡열인지 발열인지에 따라 흡수되거나 방출되는 열의 양을 측정합니다. 연구 할 시스템은 시약과 제품으로 구성됩니다..
색인
- 1 그는 무엇을 공부하나요??
- 2 칼로리 미터의 칼로리 용량
- 2.1 비열 계산을위한 칼로리 미터의 사용 예
- 3 열량계 펌프
- 4 열량계의 종류
- 4.1 등온 적정 열량계 (CTI)
- 4.2 시차 주사 열량계
- 5 응용 프로그램
- 5.1 등온 적정 열량계의 사용
- 5.2 시차 주사 열량계의 용도
- 6 참고 문헌
그는 무엇을 공부하나요??
열량 측정은 화학 반응과 관련된 열 에너지와 그 변수를 결정하는 데 사용되는 열 에너지 간의 관계를 연구합니다. 연구 분야의 응용은 이러한 방법의 범위를 정당화합니다.
칼로리 미터의 열량
이 용량은 열량계로 흡수 한 열량을 온도 변화로 나누어 계산합니다. 이 변화는 발열 반응에서 방출되는 열의 산물이며 다음과 같습니다.
열량계가 흡수하는 열의 양 + 용액이 흡수하는 열의 양
변동은 온도 변화를 측정하여 알려진 양의 열을 추가하여 결정할 수 있습니다. 칼로리 용량의 결정을 위해, 벤조산은 일반적으로 연소열이 알려져 있으므로 (3,227 kJ / mol).
당신은 또한 전류를 통해 열을가함으로써 칼로리 용량을 결정할 수 있습니다.
예제 특정 열을 계산하기위한 칼로리 미터의 사용
금속 95g을 400 ℃로 가열하고, 초기에 20 ℃에서 물 500g으로 열량계를 즉시 취한다. 시스템의 최종 온도는 24ºC입니다. 금속의 비열 계산.
Δq = m × ce × Δt
이 표현식에서 :
Δq = 부하 변동.
m = 질량.
ce = 비열.
Δt = 온도 변화.
물이 얻는 열은 금속 막대에서 방출되는 열과 같습니다..
이 값은은에 대한 특정 열 테이블 (234 J / kg ºC)에 나타나는 값과 유사합니다..
따라서, 열량 측정의 응용 중 하나는 물질 확인을위한 협력입니다.
열량 측정 펌프
이 컨테이너에서 발생하는 반응 중에 발생할 수있는 고압에 강하며 펌프로 알려진 강철 컨테이너로 구성됩니다. 이 용기는 점화 회로에 연결되어 반응을 시작한다..
펌프는 반응이 일어나는 동안 펌프에서 발생하는 열을 흡수하여 온도 변화를 줄이는 대형 용기에 물이 담겨 있습니다. 물 용기는 온도계 및 기계적 교반기.
에너지 변화는 일정한 부피와 온도에서 실질적으로 측정되므로 펌프에서 발생하는 반응에 대한 작업이 이루어지지 않습니다..
ΔE = q
ΔE는 반응에서의 내부 에너지의 변화량이고, q는 이것에서 생성 된 열량이다..
칼로리 미터의 종류
등온 적정 열량계 (CTI)
열량계에는 두 개의 셀이 있습니다. 하나는 샘플이 놓이고 다른 하나는 참조 용이고, 물은 대개.
세포 사이에서 발생하는 온도차는 - 시료의 세포에서 일어나는 반응 때문에 - 세포의 온도를 같게하기 위해 열을 주입하는 피드백 시스템에 의해 취소됩니다.
이 칼로리 미터는 거대 분자와 리간드 사이의 상호 작용을 따를 수 있습니다..
시차 주사 열량계
이 칼로리 미터에는 CTI와 동일한 두 개의 셀이 있지만 시간의 함수로 재료의 변화와 관련된 온도 및 열 흐름을 결정할 수있는 장치가 있습니다.
이 기술은 단백질과 핵산의 접힘과 그 안정화에 대한 정보를 제공합니다.
응용 프로그램
-열량 측정을 통해 화학 반응에서 발생하는 열 교환을 결정할 수 있으므로이 메커니즘을보다 명확하게 이해할 수 있습니다..
-재료의 비열을 결정함으로써 열량 측정은 그 식별에 도움이되는 데이터를 제공합니다.
-반응의 열 변화와 반응물의 농도 사이에는 직접적인 비례 관계가 있기 때문에 칼로리 측정에는 명확한 샘플이 필요하지 않기 때문에이 기술을 사용하여 복잡한 매트릭스에 존재하는 물질의 농도를 결정할 수 있습니다..
-화학 공학 분야에서 열량 측정은 최적화 프로세스, 화학 반응 및 작동 장치의 여러 분야 에서뿐만 아니라 안전 프로세스에서도 사용됩니다.
등온 적정 열량계의 사용
-효소 작용 메커니즘의 확립뿐만 아니라 동 역학에서도 협력합니다. 이 기술은 분자 간의 반응을 측정하고, 마커가 필요없는 용액에서 결합 친 화성, 화학량 론, 엔탈피 및 엔트로피를 결정할 수 있습니다.
-나노 입자와 단백질의 상호 작용을 평가하고 다른 분석 방법과 함께 단백질의 구조 변화를 기록하는 중요한 도구입니다.
-그것은 식량과 작물의 보전에 응용된다..
-식품 보전과 관련하여 식품의 품질 저하 및 유통 기한 (미생물 학적 활동)을 결정할 수 있습니다. 다양한 식품 보존 방법의 효율을 비교할 수 있으며 포장 제어의 저하뿐만 아니라 방부제의 최적 용량을 결정할 수 있습니다.
-채소 작물에 관해서는 씨앗의 발아를 연구 할 수 있습니다. 물과 산소가있는 상태에서 열을 방출하여 등온 열량계로 측정 할 수 있습니다. 그것은 씨앗의 나이와 부적절한 저장을 검사하고 온도, pH 또는 다른 화학 물질의 변화에 직면했을 때 성장률을 연구합니다..
-마지막으로, 토양의 생물학적 활성을 측정 할 수 있습니다. 또한, 그것은 질병을 감지 할 수 있습니다.
시차 주사 열량계의 용도
-등온 열량 측정과 함께 단백질의 리간드와의 상호 작용, 알로 스테 릭 상호 작용, 단백질의 접힘 및 그 안정화 메커니즘을 연구 할 수있었습니다.
-분자 결합 현상 중에 방출되거나 흡수되는 열을 직접 측정 할 수 있습니다..
-시차 주사 열량계는 시료에서 발생하는 칼로리 에너지 섭취를 직접 설정하기위한 열역학적 도구입니다. 이것은 단백질 분자의 안정성에 개입하는 요인을 분석 할 수있게 해줍니다.
-그는 또한 핵산 폴딩 전이의 열역학을 연구합니다. 이 기술은 다른 지질에 분리되고 결합 된 리놀레산의 산화 안정성을 결정할 수있게 해준다.
-이 기술은 제약 나노 - 고체의 정량화 및 나노 구조화 된 지질 전달체의 열적 특성 분석에 적용됩니다.
참고 문헌
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