氧彈量熱儀使用技巧篇——水的重要性

在熱值測定的時候，對熱量的測定是通過對傳熱介質(zhì)溫度變化的測量來實現(xiàn)的，通常來講水、空氣、金屬都可以做為導(dǎo)熱介質(zhì)，水是其中最常用的，它的導(dǎo)熱系數(shù)約 0.5W/mK，比熱容約為4.18KJ/Kg.℃，水的流動性好，既有較快的導(dǎo)熱速率，又能有較好的保持溫度的能力，所以在量熱儀設(shè)計中，內(nèi)筒和外筒中通常都充滿了水�？諝獾谋葻崛葺^�。�1kJ/kg.℃），且熱導(dǎo)率很低（0.023W/（m·k）），所以一般用做隔熱的間隔層，金屬具有最快的導(dǎo)熱速度（熱導(dǎo)率17-90 W/（m·k）），是熱的良導(dǎo)體，溫度的均勻性也很好，只是由于熱容值較低(0.4-0.8kJ/kg.℃)，吸熱和保溫的能力稍微差了點，但對溫度的響應(yīng)能力很強(qiáng)，所以氧彈都會由一些導(dǎo)熱、耐壓、耐腐蝕的金屬制成，甚至有些量熱儀利用此特點，通過氧彈內(nèi)壁的內(nèi)置的溫度傳感器直接測定氧彈的溫升，如IKA公司的C7000。

氧彈量熱儀測定時，樣品裝填坩堝內(nèi)，放置在氧彈中，充氧并點火燃燒，氧彈完全浸沒在水中，樣品燃燒時釋放出的熱量通過氧彈向水傳遞，并最終在內(nèi)筒中達(dá)到溫度平衡。為了放置外界溫場對量熱體系的影響，在內(nèi)筒外再增加一層充滿水的隔離層，這樣在熱值測定或說發(fā)熱量測定的過程中我們需要用到大量的水。在較高自動化程度的量熱儀中，水通常是連接了一個恒溫冷卻器用于控制整體體系的溫度，包括：提供一個穩(wěn)定溫度的點火溫度；將實驗過程中產(chǎn)生的熱量快速帶走以避免影響下一個實驗等。

量熱儀中的水需要定期更換，操作氧彈的時候大家可能會用毛巾等擦手或清潔氧彈等，也都容易將一些灰塵，纖維帶人到循環(huán)水中，時間久了就容易堵塞管路，最典型的故障就是充水時間過長，或排水不凈等現(xiàn)象，這樣會大大增加對排水泵或吸水泵的負(fù)荷，或泵被完全堵死了，這樣只好更換水泵了。

另外水長時間不更換也容易滋生藻類，我們建議每3-6個月更換一次量熱儀里的水，更換的頻率剛好與儀器標(biāo)定的頻率一致，我們提供專用的保護(hù)液，每次使用時按照1ml/1L比例添加，既可以防止藻類的滋生，另外可以提高水的電導(dǎo)率，因為自動量熱儀中水的定量以及介質(zhì)加熱均需要保持一定的電導(dǎo)率。

所以，保持良好的使用習(xí)慣，定期更換量熱儀的循環(huán)水，既可以降低工作中的故障率，也可以相應(yīng)延長儀器的使用壽命。

如下圖，一個C2000的用戶忘記了更換循環(huán)水，時間久了，造成了管路的堵塞。

IKA成立于1910年，IKA集團(tuán)現(xiàn)在可以自豪地回顧過去100年的歷史。