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化驗生物質熱量的儀器測定原理:發熱量定義為單位質量的可燃物質完全燃燒時所放出的熱量。可燃物發熱量測量原理是將一定量的試樣置於充有一定壓力2.8~3.0MPa 密封的氧彈中,在充足的氧氣條件下,令試樣完全燃燒,燃燒所放出的熱量被氧彈周圍一定的水(內桶水) 所吸收,其水的溫升與試樣燃燒放出的熱量成正比。發熱量即可由燃燒前後的溫差計算出來。Q = E( Tn-T0) / MQ 試樣發熱量(J / g) ; E 量熱系統熱容量(J / ℃) ; M試樣質量(g) ; T0 量熱系統起始溫度( ℃) ; Tn 量熱系統吸收試樣放出熱量後的終值溫度( ℃) 。
本標準規定了生物質的高位發熱量的測定方法和低位發熱量的計算方法
1 定義
1.1 熱量單位熱量的單位為J〔焦(耳)〕。1J〔焦(耳)〕=1N·m(牛頓·米)=107erg(爾格)。大陸過去慣用的熱量單位為20℃卡,以下簡稱卡(cal)。
1cal(20℃)=4.1816J。
1.2 發熱量的表示方法發熱量測定結果以kJ/g(千焦/克)或MJ/kg(兆焦/千克)表示。
1.2.1 彈筒發熱量在氧彈中,在有過剩的氧的情況下〔氧氣初始壓力2.6~3.0MPa(26~30atm)〕,燃燒單位質量的試樣所產生的熱量稱為彈筒發熱量。燃燒產物為二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液態的水和固態的灰。
註:任何物質(包括煤)的燃燒熱,隨燃燒產物的最終溫度而改變,溫度越高,燃燒熱越低。因此,一個嚴密的發熱量定義,應對燒燒產物的溫度有所規定。但在實際測定發熱量時,由於具體條件的限制,把終點溫度限定在一個特定的溫度或一個很窄的範圍內都是不現實的。溫度每升高1K,苯甲酸的燃燒熱約降低0.4~1.3J/g。當按規定在相近的溫度下標定熱容量和測定發熱量時,溫度對燃燒熱的影響可近於完全抵銷,而無需加以考慮。
1.2.2 恒容高位發熱量生物質在工業裝置的實際燃燒中,硫只生成二氧化硫,氮則成為遊離氮,這是同氧彈中的情況不同的。由彈筒發熱量減掉稀硫酸生成熱和二氧化硫生成熱之差以及稀硝酸的生成熱,得出的就是高位發熱量。因為彈筒發熱量的測定是在恒定容積(即彈筒的容積)下進行的,由此算出的高位發熱量也相應地稱為恒容高位發熱量,它比工業上的恒壓(即大氣壓力)狀態下的發熱量約低8~16J/g,一般可忽略不計。
1.2.3 恒容低位發熱量工業燃燒與氧彈中燃燒的另一個不同的條件是:在前一情況下全部水(包括燃燒生成的水和生物質中原有的水)呈蒸汽狀態隨燃燒廢氣排出,在後一情況下水蒸氣凝結成液體。由恒容高位發熱量減掉水的蒸發熱,得出的就是恒容低位發熱量。
1.3 熱容量量熱系統在試驗條件下溫度上升1K 所需的熱量稱為熱量計的熱容量,習慣上也叫做水當量,以J/K(或cal/℃)表示。
2.1 試驗室應設在一單獨房間,不得在同一房間內同時進行其他試驗項目。2 試驗室條件
2.2 室溫應盡量保持恒定,每次測定室溫變化不應超過1K,通常室溫以不超出15~35℃範圍為宜。
2.3 室內應無強烈的空氣對流,因此不應有強烈的熱源和風扇等,試驗過程中應避免開啟門窗。
2.4 實驗室最好朝北,以避免陽光照射,否則熱量計應放在不受陽光直射的地方。
3 儀器設備
3.1 熱量計。
性能特點:
1、採用高級單片機系統來控制儀器,做到自動充水,自動調水溫,自動定量水,自動攪拌,自動點火;
2、具有智能量熱儀全部功能,測試精度高、性能穩定、故障率低、系統常數和實驗結果可長期保存並且關機後不丟失等優點,具有極高的性價比;
3、先進技術的液晶螢幕,整體式安裝方法,保證液晶屏的牢固性。無需外接電腦。即可直接操作。
4、全中文菜單式操作界面,在中文大螢幕液晶提示下,用戶只需裝好氧彈即可完成整個實驗過程。直觀、友好、易學、易用。實驗結果一目了然;
5、簡便易學,界面友好,軟件容錯性好,易學易用;
6、讓操作更簡單
更人性化;