Hva er et bombetalorimeter?
Bomkalorimeteret er et laboratorieapparat som inneholder en "bombe" eller forbrenningskammer og mdash;Vanligvis konstruert av ikke-reaktivt rustfritt stål og mdash;der en organisk forbindelse forbrukes ved å brenne i oksygen.Inkludert er en Dewar -kolbe som holder en spesifikk mengde vann der bomben er nedsenket.All varmen (Q) generert av forbrenningen passerer i vannet, hvis temperatur (t) stiger, og er veldig nøye målt.Fra vekter, temperaturer og apparaterparametere kan en nøyaktig varme eller "entalpi" av forbrenning (ΔH C ) bestemmes.Denne verdien kan brukes til å evaluere strukturelle egenskaper til stoffet som konsumeres.
Volumutvidelse forhindres av den stive bombeutformingen, så selv om karbondioksid og vanndamp produseres ved forbrenningen, oppstår den ved konstant volum (V).Siden DV ' 0 i ligningen DW ' P (DV), der arbeid er W, er det ikke utført arbeid.Også som varme (Q) verken kommer inn eller blader og mdash;Siden alt er innenfor Dewar Flask Mdash;Prosessen er "adiabatisk", det vil si DQ ' 0.Dette betyr ΔH C ' C V ΔT, hvor C V er varmekapasiteten ved konstant volum.Datajustering er nødvendig på grunn av egenskapene til selve bombekalorimeteret;Det er varmen som er introdusert ved forbrenning av sikringsutløsende forbrenning, og det faktum at bombekalorimeteret bare fungerer omtrent adiabatisk.
Bomkalorimeteret har en rekke applikasjoner, inkludert både teknisk og industriell bruk.Historisk sett har hydrokarboner og hydrokarbonderivater blitt brent i et bombekalorimeter med målet å tildele bindingsenergier.Enheten har også blitt brukt til å utlede teoretiske stabiliseringsenergier, for eksempel PI-bindingen i aromatiske forbindelser.Prosedyren kan påvises til mdash;hvis ikke praktisert av mdash;Studenter, som en del av undervisningsinstruksjonen.Industrielt brukes bombekalorimeteret i testing av drivmidler og eksplosiver, i studiet av mat og metabolisme, og i evaluering av forbrenning og klimagasser.
Tatt i betraktning eksemplet med en aromatisk løsningsmiddel, benzen (C 6 H 6
), er det seks ekvivalente karbon-karbonbindinger og seks ekvivalente karbon-hydrogenbindinger i hvert molekyl.Uten resonansbegrepet, bør karbon-karbonbindinger i benzen tilsynelatende være forskjellige og mdash;Det skal være tre dobbeltbindinger og tre enkeltobligasjoner.Benzen skal være godt representert av det fiktive kjemikaliet 1, 3, 5-cyclohexatrien.Gjennom bruk av et bombetalorimeter gir den faktiske energien til de seks ensartede bindingene en energiforskjell for benzen sammenlignet med trienen, på 36 kcal/mol eller 151 kJ/mol.Denne energiforskjellen er Benzens resonansstabiliseringsenergi.