Bomba calorimetrica di Mahler: Strumento per la determinazione del potere calorifico
La bomba calorimetrica di Mahler è un calorimetro utilizzato per valutare il potere calorifico di solidi e liquidi, in particolare per misurare il flusso di calore durante trasformazioni come i calori specifici, calori latenti di fusione ed ebollizione e calori di reazione. Tra i diversi tipi di calorimetri, la bomba calorimetrica di Mahler è nota per la sua notevole precisione nei risultati ed è comunemente impiegata per la determinazione del potere calorifico superiore di gas combustibili come il metano.
Determinazione del potere calorifico superiore
Il potere calorifico superiore, che esprime la quantità di calore disponibile per effetto della combustione completa a pressione costante della massa unitaria, viene calcolato attraverso la formula Qs = Δt(A+a)/p, dove Δt rappresenta l’innalzamento termico, A è la massa di acqua contenuta nel calorimetro, a è l’equivalente in acqua del calorimetro e p è il peso del combustibile. Questa metodologia è comunemente utilizzata per la determinazione del potere calorifico superiore di gas combustibili come il metano.
Componenti della bomba calorimetrica
La bomba calorimetrica è costituita da un recipiente in acciaio inossidabile con capacità di 650 cm3, dotato di coperchio a vite con guarnizioni di piombo per garantire la tenuta. Il coperchio presenta due elettrodi, uno isolato con un piccolo anello portacrogiolo e l’altro fisso al coperchio, utilizzati per l’immissione di ossigeno. La bomba è dotata di condotti per l’ingresso e l’uscita del gas, entrambi regolati da valvole.
Funzionamento e calcolo del calore di combustione
Il collegamento tra gli elettrodi avviene tramite una spiralina di ferro che provoca l’accensione del combustibile. Il vaso calorimetrico, realizzato in ottone e isolato per ridurre gli scambi di calore con l’ambiente esterno, contiene l’acqua necessaria per la misurazione. Durante l’esperimento, la variazione di temperatura è letta tramite un termometro di Beckmann. Il calore di combustione può essere calcolato utilizzando una formula che tiene conto di variabili come il peso della sostanza, il numero di millimoli di acido nitrico formatosi e la temperatura massima letta nel periodo principale.
Conclusioni
La bomba calorimetrica di Mahler offre notevole precisione nei risultati e viene ampiamente impiegata per la determinazione del potere calorifico di diversi materiali. Attraverso il suo utilizzo è possibile ottenere dati precisi e affidabili sul potere calorifico di solidi e liquidi, fornendo importanti informazioni in ambito chimico e industriale.