基于氧弹式量热法测定比较十一种谷物热量
学会用氧弹热量计测定有机物燃烧热的方法
学会用氧弹热量计测定有机物燃烧热的方法明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别.掌握用雷诺法和公式法校正温差的两种方法.掌握压片技术,熟悉高压钢瓶的使用方法,会用精密电子温差测量仪测定温度的改变值.2 基本原理有机物的燃烧焓△cHm是指1摩尔的有机物在P时完全燃烧所放出的热量,通常称燃烧热.燃烧产物指定该化合物中C变为O2 (g),H 变为(l),S变为2(g),N变为(g),C l变为C l(aq),金属都成为游离状态.燃烧热的测定,除了有其实际应用价值外,还可用来求算化合物的生成热,化学反应的反应热和键能等量热方法是热力学的一个基本实验方法.热量有Qp 和Qv 之分.用氧弹热量计测得的是恒容燃烧热Q v;从手册上查到的燃烧热数值都是在a条件下,即标准摩尔燃烧焓,属于恒压燃烧热Qp.由热力学第一定律可知,Qv=△U;Qp=△H.若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理,则它们之间存在以下关系:△H=△U+△(PV) Qp=Qv+△nRT式中,△n为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量之差;R为气体常数;T为反应的热力学温度.在本实验中,设有mg物质在氧弹中燃烧,可使Wg水及量热器本身由T1升高到T2 , 令Cm 代表量热器的热容,Qv为该有机物的恒容摩尔燃烧热,则:|Qv|=(Cm+W)(T2 - T1)·M / m式中,M为该有机物的摩尔质量.该有机物的燃烧热则为△cHm =△rHm=Qp=Qv+△nRT= -M (Cm+W)(T2 - T1)/ m+△nRT由上式,我们可先用已知燃烧热值的苯甲酸,求出量热体系的总热容量(Cm+W)后,再用相同方法对其它物质进行测定,测出温升△T=T2 - T1,代入上式,即可求得其燃烧热.3 仪器试剂0型氧弹热量计1套直尺1把精密电子温差测量仪1台剪刀1把氧气钢瓶1个万用电表1个氧气减压阀1个台秤1台压片机1台引燃专用丝容量瓶)各1个苯甲酸(分析纯)萘(分析纯)4 实验步骤测定热量计的水当量(即总热容量)①压片用台秤预称取0.9g～1.1g的苯甲酸,在压片机上压成圆片.样片压得太紧,点火时不易全部燃烧;压得太松,样品容易脱落.将压片制成的样品放在干净的滤纸上,小心除掉有污染和易脱落部分,然后在分析天平上精确称量.装氧弹a 截取20 cm的镍铬燃烧丝,在直径约m m的玻璃棒上,将其中段绕成螺旋形圈～6圈.b 将氧弹盖取下放在专用的弹头座上,用滤纸擦净电极及不锈钢坩埚.先放好坩埚,然后用镊子将样品放在坩埚正中央.将准备好的燃烧丝两端固定在电极上,并将螺旋部分紧贴在样品的上表面,然后小心旋紧氧弹盖.用万用表检查两电极间的电阻值,一般不应大于 Ω充氧气充气前先用扳手轻轻拧紧氧弹上的放气阀.第二,用手拧掉氧弹上的充气阀螺丝,将氧气钢瓶上的充气管螺丝拧入充气阀,用扳手轻轻拧紧.检查氧气钢瓶上的减压阀,使其处于关闭状态,再打开氧气钢瓶上的总开关. 然后轻轻拧紧减压阀螺杆(拧紧即是打开减压阀),使氧气缓慢进入氧弹内.待减压阀上的减压表压力指到1.8MPa～2.0MPa之间时停止,使氧弹和钢瓶之间的气路断开.这时再从氧弹上取下充气螺丝,并将原来氧弹上的充气阀螺丝拧回原处.充气完毕关闭氧气钢瓶总开关,并拧松压阀螺杆.安装热量计:热量计包括外筒,搅拌马达,内筒和控制台等.先放好内筒,调整好搅拌,注意不要碰壁.将氧弹放在内筒正中央,接好点火插头,加入0m L自来水.插入精密电子温差测量仪上的测温探头,注意既不要和氧弹接触,又不要和内筒壁接触,使导线从盖孔中出来,安装完毕.再次用万用表检查电路是否畅通.数据测量:打开搅拌,稳定后打开精密电子温差测量仪,监视内筒温度. 待温度基本稳定后开始记录数据,整个数据记录分为三个阶段:a 初期:这是样品燃烧以前的阶段.在这一阶段观测和记录周围环境和量热体系在试验开始温度下的热交换关系.每隔1分钟读取温度次,共读取6次.b 主期:从点火开始至传热平衡称为主期.在读取初期最末1次数值的同时,旋转点火旋钮即进入主期.此时每0 .5min读取温度1次,直到温度不再上升而开始下降的第1次温度为止.c 末期:这一阶段的目的与初期相同,是观察在试验后期的热交换关系.此阶段仍是每0.5min 读取温度1次,直至温度停止下降为止(约共读取0次).停止观测温度后,从热量计中取出氧弹,缓缓旋开放气阀,在左右放尽气体,拧开并取下氧弹盖,氧弹中如有烟黑或未燃尽的试样残余,试验失败,应重做.实验结束,用干布将氧弹内外表面和弹盖擦净,最好用热风将弹盖及零件吹干或风干.萘的燃烧热的测定:称取0.8g～1g 萘,用同样的方法进行测定.5 数据处理(1) 用雷诺法校正温差.具体方法为:将燃烧前后观察所得的一系列水温和时间关系作图,得一曲线,如图Ⅱ-1-1所示.图Ⅱ-1-1 雷诺温度校正图图Ⅱ- 1-2 绝热良好情况下的雷诺校正图图中H点意味着燃烧开始,热传入介质;D点为观察到的最高温度值;从相当于室温的J点作水平线交曲线与I,过I点作垂线ab,再将FH线和GD线延长并交线于A,C两点,其间的温度差值即为经过校正的△T.图中Ⅱ-1- A A′为开始燃烧到温度上升至室温这一段时间△t1内,由环境辐射和搅拌引进的能量所造成的升温,故应予扣除 ′为由室温升到最高点这一段时间△t2内,热量计向环境的热漏造成的温度降低,计算时必须考虑在内,故可认为,AC两点的差值较客观地表示了样品燃烧引起的升温数值.在某些情况下,热量计的绝热性能良好,热漏很小,而搅拌器功率较大,不断引进的能量使得曲线不出现极高温度点,如图Ⅱ-1-2.校正方法相似.用公式法校正温差:①量结果按下列公式计算:K=(Q·a+gb) / 〔(T-T.)+△t〕式中K——量热体系的热容量;Q——苯甲酸的热值( J·g-1);a——苯甲酸的重量(g);g——燃烧丝的热值(J·g-1);b——实际消耗的引火丝重量(g );T——直接观测到的主期的最终温度;T0——直接观测到的主期的最初温度;t——热量计热交换校正值.②热量计热交换校正值△t,用奔特公式计算:△t=m(v+v1) / 2+v1r式中: v——初期温度变率;v1——末期温度变率;m——在主期中每0.5min温度上升不小于0.3℃的间隔数,第一间隔不管温度升高多少度都计入m中;r:在主期每半分钟温度上升小于0.3℃的间隔数;③记录及计算示例:室温:22.3℃;外筒温度:22.5℃;内筒温度:21.8℃;苯甲酸热值J·g-10——0.848)1——2——0.8493——……4——初期5——……6——0.8517——8——0.8529——……10——0.853 点火1——1.0902——1.9303——2.390 m=34——2.6105——2.7226——2.7827——2.817主期8——2.8379——10——2.85611——2.86012——2.86113——2.86214——2.86215——2.8611——2.8602——2.8593——2.8584——2.8575——2. 856末期6——2.8557——2.8548——2.8539——2.85210——2.851v = (0.848-0.853) / 10 = -0.0005v1 = (2.861-2.851)/ 10 = 0.001-gb = 33.44J-J·℃-1④萘的燃烧热按下列公式计算:Qv=[(T-T0+△t)K-gb]/ G;Qv——用氧弹热量计测得的恒容燃烧热(J·g-1);G——样品萘的质量(g);其余符号的意义同前.火丝燃烧值:镍铬丝为-3242 J·g- 1或1.4 J·cm-1;铁丝为-6694 J·g-1或2.9 J·cm-1 苯甲酸燃烧热为-J·g –1作苯甲酸和萘燃烧的雷诺温度校正后,由△T计算体系的热容量和萘的恒容燃烧热Qv,并计算其恒压燃烧热p;再用公式法计算体系的热容量和萘的恒容燃烧热Qv ,并计算其恒压燃烧热p .并分别比较测定结果的相对百分误差.文献值恒压燃烧焓kcal·mol-1kJ·mol-1J·g-1测定条件苯甲酸3226.87-3226.9-p ,20℃萘5153.85-5153.8-p ,20℃6 注意事项(1) 试样在氧弹中燃烧产生的压力可达.因此在使用后应将氧弹内部擦干净,以免引起弹壁腐蚀,减少其强度.(2) 氧弹,量热容器,搅拌器在使用完毕后,应用干布擦去水迹,保持表面清洁干燥.(3) 氧气遇油脂会爆炸.因此氧气减压器,氧弹以及氧气通过的各个部件,各连接部分不允许有油污,更不允许使用润滑油.如发现油垢,应用乙醚或其它有机溶剂清洗干净.坩埚在每次使用后,必须清洗和除去碳化物,并用纱布清除粘着的污点.其他回答按时间排序按投票数排序t iti2009-11-28 22:16:17 115.155.69.* 举报△rHm=ri△cHmi(反应热)-ri△cHmi(生产热)（s）(g)+4H2O(l)祝贺你2009-11-28 22:16:33 114.246.254.* 举报恒压燃烧热q p(萘，1atm，25℃)= -5153.8kj/mol燃烧热的测定一、目的1．掌握燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；2．熟悉热量计中主要部件的原理和作用，掌握氧弹热量计的实验技术；3．用氧弹热量计测定苯甲酸和蔗糖的燃烧热；4．学会雷诺图解法校正温度改变值。
杜洪伟：氧弹式热量计检验方法
杜洪伟：氧弹式热量计检验方法发热量定义为单位质量的可燃物质完全燃烧时所放出的热量。
可燃物发热量测量原理是将一定量的试样置于充有一定压力 2.8～3.0MPa密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围一定的水(内桶水)所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。
发热量即可由燃烧前后的温差计算出来。
Q=E(Tn-T0)/M Q试样发热量(J/g);E量热系统热容量(J/℃);M试样质量(g);T0量热系统起始温度(℃);Tn量热系统吸收试样放出热量后的终值温度(℃)。
112热量计种类、构造通常实验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式热量计、绝热式热量计两种。
测量原理相同,但构造上有些差异。
恒温式热量计包围量热体系外筒是一个双层水套,内装较多的水。
测热过程中水是静止的,外筒仅用于给内筒提供稳定的工作环境。
绝热式热量计除有双层水套外,其顶盖也设计为双层水套。
测热过程中,双层中的水借助循环水泵从外筒流向顶盖从而起到绝热作用。
同时在外筒中还安装有跟踪内筒水温的加热电极和温控元件。
恒温式热量计与绝热式热量计在市场上均有产品,也各有优缺点。
前者构造简单,操作简便,但需对温升进行校正,计算较为繁琐。
目前,随着微机广泛应用,问题已得到解决;后者构造复杂,操作难以掌握,有时还受到季节的影响,用于带走外筒水中多余热量的冷却水温度不能满足试验要求。
因此在一般情况下,恒温式热量计被广泛采用。
2热量计检验方法的演进在以往的热量计验收过程中,仪器到场开箱后,一般按合同规定,进行“精密度”测试,合格后,便可用于检测。
事实证明,这个单一的技术验收指标与实际分析的样品存在差距。
精密度测试所用物质为苯甲酸。
苯甲酸是一种纯净物质,也是目前公认的量热标准物质。
它性能稳定、吸湿性低、容易完全燃烧。
而平时分析的煤样是一种混合物质,其热性能并不稳定,因此仪器在使用苯甲酸做精密度验收后,其准确度并不一定可信。
为此,建立一套宝钢特有的热量计验收方法,使所购入的仪器更好地为现场服务这一迫切需要摆在技术人员面前。
氧弹法测燃烧热2
燃烧热的测定(氧弹法)2010-10-29 20:25(一)实验目的要求：1．用氧弹热量计测定萘或蔗糖的燃烧热2．明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别；3．了解热量计中主要部分的作用，掌握氧弹热量计的实验技术(二)实验理论原理：燃烧热是指一摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。
在恒容或恒压的条件下，分别测得恒容燃烧热QV和恒压燃烧热Qp 。
由热力学第一定律可知，QV等于体系内能变化∆U；Q p等于其焓变∆H。
若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理，则它们之间存在以下关系：∆H=∆U+∆(pV)Q p=QV+RT∆n (1)氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。
样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及周围的介质和热量计有关附件的温度升高。
测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可以求算该样品的恒容燃烧热。
其关系如下：-（m样/M）*Q V - L铁丝*Q铁丝=（m水*c水+c计）*△T其中，（m水C水+C计）称为水当量，必须用已知燃烧热的样品标定。
本实验中用苯甲酸标定.(三)实验操作原理及测定内容1.如何控制量热计中的水量？量热机中水量必须淹没氧弹，这样才能使燃烧所释放出的热量全部被氧弹仪所吸收。
2.引燃铁丝的连接应注意什么？除与电极连接及与样品接触外，不能与氧弹的其它部位接触，否则会引起点火的失败。
(四)主要实验仪器及试剂氧气钢瓶及减压阀（带充氧器）1套压片机2台点火丝若干；苯甲酸（分析纯）；萘（分析纯）氧弹热量计（带数字温度温差仪）1套(五)实验操作步骤一、测量热量计的水当量1．样品制作：用台秤称取1克左右的苯甲酸（切勿超过1克），在压片机上压成圆片（用专用压片机，不能与萘的压片机混用，而且不能压的过紧，也不能压的过松），将样品轻击几下，再用分析天平精确称量。
2．装置氧弹：剪取15cm长的燃烧丝，中间绕成螺旋型4圈。
将螺旋紧贴在样品的表面，两端接在氧弹的两个电极上。
旋紧氧弹盖，放入充氧器中充氧至1 Mpa。
基于氧弹式量热法测定比较十一种谷物热量
１ － ２实验步 骤
（ １ ） 利用 苯 甲酸燃烧来 测定 水 当量 。系绕 『 亘 容热 容 的标 定 ， 测 定燃 烧 热时 ，必须 知道仪 器的恒容热 容 Ｃ ，由于每套 系统 的热容不 —定相 同， 则 实验时必须 事先标 定。 （ ２ ） 医用胶囊燃烧 热 的测定 。 选取—个 密封 良好的药用胶囊 ， 在天平上称其质量。将所称胶囊置于坩埚 中， 接上点 火 丝点火 ， 然后放 入氧 弹中并 充人氧气 ， 记 录数据并利 用数 据计算 胶囊 的燃烧热 ， 因为在测样品时要扣除胶囊的燃烧热， 才能得到试样的燃烧 热［ ２ － ３ １ 。（ ３ ） 样 品燃烧 热的测定 。取大 米 、 ， Ｊ 、 米、 黑米等 若干 ， 置于 干燥 箱 中 烘干 ２ － ５ ｈ ，以便 将其水分 烘干使得 测量准 确。称取烘 干后 的各样 品约 ０ ． ３ － ４ ３ ． ５ ｇ ， 装于胶 囊 ， 置于氧 弹中 ， 固定好点 火丝 ， 将氧 弹盖好 ， 充氧 。 将充 好 氧气的氧 弹安装在 量热计 中 ， 接通 电源 ， 搅拌 ， 并 每隔 ６ ０ ｓ 记 录一次 温 度， 记录 １ ０ ｍ ｉ ｎ 。再设 置 “ 定时” 为３ ０ ｓ ， 按下“ 点火 ” 按钮 ， 点火 指示灯 熄 谷物 种类 灭， 若 样品一经燃 烧 ， 水温很 陕上升 ， 说 明点火成 功。每 隔 ３ ０ ｓ 记 录一次 图３ １ １ 种谷物 燃烧热 测定结果 的比较 温度， 直至温度 上升缓 慢后改为每 隔 ６ ０ ｓ 记录一次 温度 ， 在记 录 １ Ｏ 个 数 由图 ３ 可知， 燕麦 和荨麻 子热 值最 大 ， 红香 米 和黑米 热量 最低 ， 养 据， 便可停止实验。称量剩余燃烧物和点火丝的质量 ， 进行燃烧热的计 麦米、 糙米 等热量 居中 ， 这 与谷物 中糖类 、 脂肪、 各种 氨基 酸等 的含量 有 算 。 ２结果 分析 关， 不 同种类 的谷 物各种 元素含 量不 同因而燃烧 热不 同 ， 因此 可根据 主 ２ ． １量热计 常数 Ｗ 卡的测定 食 热量初 步合 理规 划不同人群 的饮食 。 ３结束 语 苯 甲 酸质 量 ： ０ ． ８ ０ ３ ３ ｇ ；点 火 丝 质 量 ： ０ ． ０ １ ０ ２ ｇ ；剩 余 点 火 丝 质 量 ： ０ ． ０ ０ ３ ４ ｇ 。（ 见图 １ ） 通 过对十 一种常见谷 物热 值 的测 定 ，可 知在 同等质量下 荨麻子 所 量 热 计 水 当 量 ｗ 卡 的计 算 ： Ｑ ＝ ２ ６ ４ ６ ０ Ｊ ． ｇ － １ ｍ ＝ ０ ． ８ ０ ３ ３ ｇ ， Ｑ＾ ： 含 热量 最多 ， 燕麦 次之 ， 红香 米 、 黑 米所 含热 量最 少 ， 荞 麦米 、 糙 米等 居 １ ４ ０ ０ Ｊ ． ｇ 。 ， ｍ ＝ ０ ． ０ ０ ６ ８ ｇ ， Ａ Ｔ ＝ １ ． ４ ７ ￣ 。代 入 （ １ ）式 中 ，求 得 ： Ｗ ＝ 中 。由本研 究所 得数据在 饮食 的合理搭 配 以及 营养 学方面 的计算 中可 １ ４ ４ ６ ５ ． ８ ７ Ｊ ． ℃ 以提供一 定的理 论参考 ， 人们可 以参考相 应 的数 据 ， 根据 自身不 同的需 要来合理 的选择 适合 自己的主食 ， 调理 身体 ， 从而有益 于身体 健康 。 ２ ． ２荞 麦米燃烧 热 的测定 参考文献 样 品质量 ： ０ ． ３ ６ ５ ３ ｇ ；点火丝质 量 ： Ｏ ． Ｏ １ ０ ８ ｇ ；剩余点火丝的质量 ： ０ ． ０ ０ ３ ５ ｇ 。（ 见图 ２ ） ［ １ ］ 清华 大学化 学 系物理 化 学实验编 写组． 物理化 学 实验 第 １ 版［ Ｍ ］ ． 北京 ： 清华 大学 出版社 ， １ ９ ９ １ ： ２ ６ － ２ ７ ． 『 ２ ］ 闫学海 ， 朱红 ． 液 体试 样 燃烧 热 的 测定 方
氧弹式量热仪(热量计)检验方法
煤炭化验煤炭化验氧弹式热量计是目前检测煤质发热量指标的主要仪器,其测热性能将会直接影响发热量测定结果的可靠性,所以各检测单位新购进热量计,都必须在使用前对其性能进行检验。
当前市场上众多厂家生产的各种量热仪层出不穷,性能各有差异，所以各检测单位在购进量热仪时更应对其测热性能加以关注。
根据长期的器使用与维护经验,系统地提出以精密度、准确度作为考核仪器的指标来进行验收,从而确立此类仪器选型、验收标准。
（煤作为燃料广泛地应用于国民经济中,尤其是发电行业。
电力生产主要是利用燃煤的化学能,通过燃烧最终把热能转化为电能,因此发热量是发电用煤的重要测定项目。
发热量主要用于以下几方面:设计锅炉机组时,发热量可用来计算炉膛热负荷和选择磨煤机容量;锅炉运行时发热量又可用来计算发、供电煤耗,而煤耗又是火电厂的重要考核经济指标;在煤炭供需上,发热量是作为动力用煤计价的主要依据。
目前试验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式和绝热式两种。
1 热量计工作原理、种类及构造111 发热量、发热量测定原理发热量定义为单位质量的可燃物质完全燃烧时所放出的热量。
可燃物发热量测量原理是将一定量的试样置于充有一定压力2.8～3.0MPa 密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围一定的水(内桶水) 所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。
发热量即可由燃烧前后的温差计算出来。
Q = E( Tn-T0) / MQ 试样发热量(J / g) ; E 量热系统热容量(J / ℃) ; M试样质量(g) ; T0 量热系统起始温度( ℃) ; T n 量热系统吸收试样放出热量后的终值温度( ℃) 。
112 热量计种类、构造通常实验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式热量计、绝热式热量计两种。
测量原理相同,但构造上有些差异。
恒温式热量计包围量热体系外筒是一个双层水套,内装较多的水。
测热过程中水是静止的,外筒仅用于给内筒提供稳定的工作环境。
粉碎粒度对氧弹式量热法测定全混合日粮总能的影响
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ
ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃２６７ｘ．２０１９．０９．０３２
粉碎粒度对氧弹式量热法测定 全混合日粮总能的影响
蔡阿敏 李鹏涛 范逸婷 李改英 高腾云∗
９期
蔡阿敏等：粉碎粒度对氧弹式量热法测定全混合日粮总能的影响
４１９５
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
南省南阳市三色鸽乳业有限公司。 试验仪器：微机全自量热仪（ ＺＤＨＷ－８０００，鹤 壁华诺电子科技有限公司） 、植物粉碎机（ ＦＺ１０２， 天津泰斯特仪器有限公司）、高速万能粉 碎 机 （ ＦＷ－２００，北京中兴伟业仪器有限公司） 。 总能测定所用试剂：高纯氧，纯度≥９９．９９９％， 河南源正科技发展有限公司。 粗蛋白质含量测定 所用试剂：硫 酸 （ Ｈ２ ＳＯ４ ） ， 优 级 纯， 洛 阳 昊 华 试 剂 有限公司；盐酸（ ＨＣｌ） ，优级纯，洛阳昊华试剂有限 公司；氢氧化钠（ ＮａＯＨ） ，分析纯，上海沪试化工有 限公司；催 化 剂 片， 分 析 纯， 北 京 金 元 兴 科 科 技 有 限公司。 粗脂肪含量测定所用试剂：石油醚，分析 纯，天津市富宇精细化工有限公司。 粗纤维含量 测定所用试剂：硫酸，优级纯，洛阳昊华试剂有限 公司；氢 氧 化 钠， 分 析 纯， 上 海 沪 试 化 工 有 限 公 司） ；滤袋，Ｆ５７，ＡＮＫＯＭ 公司。 １．２ 样品制备 将 ＴＭＲ 样品于 ６５ ℃ 烘箱（ ＤＨＧ － ９２４６Ａ，上 海精宏实验设备有限公司） 中烘 ４８ ｈ，然后用植物 型粉碎机及高速万能粉碎机粉碎，分别制成 １８、 ４０、６０、１００ 目的 ＴＭＲ 样品，并分别过 １８、４０、６０、 １００ 目网筛。 １．３ 总能的测定（氧弹式量热法） 取 （ １． ０００ ± ０． １００ ） ｇ 样 品 于 １ 张 擦 镜 纸 （１０ ｍｍ×１５ ｍｍ） 上，将擦镜纸折为 ２ 层，完全包 裹住样品，置于坩锅中，压实；将镍铬丝两端装入 电极，并在 中 间 系 上 棉 线， 棉 线 与 试 样 接 触； 在 弹 杯中加入 １０ ｍＬ 蒸馏水，小心将弹头装入弹杯，旋 紧弹帽，充高纯氧 ３．２ ＭＰａ，置于仪器中，待燃烧结 束，读数。 每个样品重复测 ３ 次。
氧弹式量热仪快速测定饼干的热量值研究
氧弹式量热仪快速测定饼干的热量值研究作者：刘宇吕慧英李高阳吴景来源：《湖南农业科学》2015年第07期摘要：通过样本在氧弹中燃烧产生的热量使周围水上升的温度来换算出样本的热量，建立了用氧弹量热仪快速测定饼干热量值的方法，与《食品营养标签通则》中规定的热量换算方法相比，该方法操作简便，节省时间，准确度高，且与传统国标法对常规样本的检测结果一致性较好，大大提高检测效率的同时，对某些含特殊成分的样本的检测也较可靠，在营养标签热量检测中具有非常好的应用前景。
关键词：氧弹式量热仪；饼干；食品；营养标签；热量中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2015）07-0085-03Abstract：In this study， oxygen bomb calorimeter was used to determine calorific value in cookies， after the cookies were sufficiently combusted in oxygen bomb and the heat produced from the oxygen bomb combustion raised the temperature of the surrounding water， and the temperature could be converted to the cookies' caloric value. Compared with the traditional heat conversion method in Regulations for Food Nutrition Labeling， this method is simple in operation， rapid in test and high in accuracy， and can be used well for the determination of calorific value in nutrition label.Key words：food； cookie； oxygen bomb calorimeter； nutrition label； calorific value随着社会的不断进步，人们对健康饮食的关注不断增加。
氧弹量热力计测定物质的燃烧热-
氧弹量热力计测定物质的燃烧热- 氧弹热量计是测量物质的燃烧热的仪器。
氧弹热量计从结构上分为环境等温和绝热跟踪两种类型。
前者燃烧体系的环境温度不变，后者的环境温度借电热器与燃烧体系的温度尽量保持一致，造成绝热条件。
基本原理是:一定量的燃烧热标准物质苯甲酸在热量计氧弹内燃烧,放出的热量使整个量热体系(包括内筒、内筒中的水或其它介质、氧弹、搅拌器、温度计等)由初态温度TA升到末态温度TB,然后将一定量的被测物质再与上述相同条件进行燃烧测定.由于使用的热量计相同,而且量热体系温度变化又一致,因而可以得到被测物质的热值。
氧弹法测定食物的能量值(热值)
实验二 氧弹法测定食物的能量值（热值）一.实验目的应用热力学第一定律来测定一些物质的（如食物）的能量值。
（工业上称为热值，或燃烧值，即单位质量物质完全燃烧后所放出的热量） 二.实验原理将已知量的样品（如苯甲酸或食物样品）置于密封容器（氧弹）中，通入氧气，点火使之完全燃烧，燃料所放出的热量传给周围的水，根据水温升高度数计算出样品能量值，即热值。
测定时，除样品外，点火丝燃烧，热量计本身（包括氧弹、温度计、搅拌器和外壳等）也吸收热量；此外量热计还向周围散失部分热量，这些计算时都应考虑加以修正。
热量计系统在实验在条件下，温度升高1℃所需要的能量称为热量计的热容量。
测定之前，先使已知发热量的苯甲酸（量热计标准物质、热值为26466J/g ）在氧弹内燃烧，标定热量计的热容C th 。
测定时，再将被测样品置于氧弹中燃烧，如测得温度升高T ∆，则燃烧总效应为T C th ∆。
再经进一步修正计算出燃料的热值。
理论计算原理：根据热力学第一定律，B .elect out in 12Q W E E E E -=-=-(1)E 2 和E 1 是系统（将内筒内的水及氧弹作为系统）初始时和燃烧后的总能量, W elect 为输入的电功（点火时输入的电功），Q B 系统释放到外界的热量，忽略动能势能的变化：B w f s U U U U U E E E ∆+∆+∆+∆=∆=-=∆12(2)U 为内能下角标分别为： s = 测试样品 f = 点火丝 w = 氧弹周围的水（即内筒内的水） B = 氧弹本身 Δ = (末态– 初态) 1 = 初态 2 = 末态代入热力学第一定律B .elect B w f s Q W U U U U -=∆+∆+∆+∆(3)整理得：.elect f s B B w W U U Q U U +∆-∆-=+∆+∆(4)∙w U ∆ ： 内筒内水内能的升高量，w U ∆= ()21W w v M C T T -，C vw 是水的比热容∙B U ∆：氧弹本身内能的升高量，B U ∆ = ()21B B v MC T T -，C vB 是氧弹本身的比热容∙B Q ：释放到外界的热量，B Q 与温度升高成正比，因此()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-12B T T Q 近似为常数。
实验6 食物热值的测定
实验 食物热值的测定一、目的要求1．用氧弹热量计测定固体食物的热值。
2．了解氧弹热量计的原理、构造及使用方法。
二、原理食物热值是表示食物所含能量的指标，指1克食物在体内氧化时所释放的热量。
通常用热量计测定，用J/g 表示。
例如糖类的热值为17.16 J/g ， 脂肪的热值约为38.90 J/g ，蛋白质的热值约为17.16 J/g 。
本实验中用于测定食物热值的是氧弹热量计，它属于恒容、恒温夹套式量热计，在热化学、生物化学以及石油化工等行业中应用广泛。
氧弹热量计通过测定食物的燃烧热来测量食物的热值。
燃烧热是指一摩尔物质完全氧化时的热效应。
所谓完全氧化是指C 变为CO 2（气），H 变为H 2O （液），S 变为SO 2（气），N 变为N 2（气），金属如银等都成为游离状态。
燃烧热的测定是热化学的基本手段，对于一些不能直接测定的化学反应的热效应，通过盖斯定律可以利用燃烧热数据间接算出。
由热力学第一定律可知，若燃烧在恒容条件下进行，体系不对外作功，恒容燃烧热等体系的改变，∆U ＝Q V (1-1)在绝热条件下，将一定量的样品放在充有一定氧气的氧弹中，使其完全燃烧，放出的热量使得体系（反应产物、氧弹及其周围的介质和热量计有关附件等）的温度升高（∆T ），再根据体系的热容（C V ，总），即可计算燃烧反应的热效应，Q V ＝－C V ∆T （1-2），上式中负号是指体系放出热量，放热时体系的内能降低，而C V 和∆T 均为正值，故加负号表示。
一般燃烧热是指恒压燃烧热Q p ，Q P 值可由Q V 算得：Q P ＝∆H ＝∆U ＋P ∆V ＝Q V ＋P ∆V （1-3）若以摩尔为单位，对理想气体：Q P =Q V ＋∆nRT这样，由反应前后气态物质摩尔数的变化∆n ，就可算出恒压燃烧热Q P 。
反应热效应的数值与温度有关，燃烧热也不例外，其关系为：P C TH ∆=∂∆∂)( 式中，∆C P 是反应前后的恒压热容差，它是温度的函数。
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基于氧弹式量热法测定比较十一种谷物热量作者：王语园张新锦张鑫
来源：《科技创新与应用》2015年第11期
摘要：氧弹式量热法测定谷物热量原理简单，操作方便，方法可靠。
文章利用氧弹式量热计测定了11种谷类的热值，结果表明不同种类的谷物其所含热量有所差异，荨麻子热值最大，燕麦次之，黑米以及红香米热值最小，糙米，粳米，小米，大米等热值居中，这为人们合理饮食提供了依据。
关键词：氧弹式量热法；燃烧热；谷类
引言
随着生活水平的提高，人们对于健康的关注越来愈高，因此更加注重养生，并逐渐改变传统的饮食习惯。
主食对身体健康十分重要，只有合理膳食，才能保证身体健康。
小米、黑米等谷物在主食中占据相当大的比例，了解其热值对人们合理搭配饮食意义重大。
食品的发热量一般采用氧弹式量热法进行测定，此种装置可测绝大部分固态可燃性物质，如：蔗糖、煤、葡萄糖、淀粉等物质[1]。
文章针对大米，小米，黑米，红香米，糙米，荞麦米，高粱米，薏米，燕麦，粳米，荨麻子十一种谷物进行测定。
1 用氧弹式量热法对十一种谷物热量的测定
1.1 实验原理
燃烧热是指1mol 物质完全燃烧时所放出的热量。
而完全燃烧是指可燃性物质中的碳生成CO2（g），氢生成H2O（l），硫生成SO2（g），氮生成N2（g）等。
燃烧热通常在恒容或恒压情况下测定。
本实验采用氧弹式量热计测定大米、黑米、红香米等十一种谷物的恒容燃烧热，其关系式为：
mQV=W卡？驻T-Q点火丝m点火丝-Q胶囊m胶囊（1）
式中：m-待测物质的质量，g；QV-待测物质的恒容摩尔燃烧热；Q点火丝-点火丝的燃烧热，Q点火丝（镍锆丝）=1400 J·mol-1
1.2 实验步骤
（1）利用苯甲酸燃烧来测定水当量。
系统恒容热容的标定，测定燃烧热时，必须知道仪器的恒容热容CV，由于每套系统的热容不一定相同，则实验时必须事先标定。
（2）医用胶囊燃烧热的测定。
选取一个密封良好的药用胶囊，在天平上称其质量。
将所称胶囊置于坩埚中，接上点火丝点火，然后放入氧弹中并充入氧气，记录数据并利用数据计算胶囊的燃烧热，因为在测样品时要扣除胶囊的燃烧热，才能得到试样的燃烧热[2-3]。
（3）样品燃烧热的测定。
取大米、小米、黑米等若干，置于干燥箱中烘干2～5h，以便将其水分烘干使得测量准确。
称取烘干后的各样品约0.3～0.5g，装于胶囊，置于氧弹中，固定好点火丝，将氧弹盖好，充氧。
将充好氧气的氧弹安装在量热计中，接通电源，搅拌，并每隔60s记录一次温度，记录
10min。
再设置“定时”为30s，按下“点火”按钮，点火指示灯熄灭，若样品一经燃烧，水温很快上升，说明点火成功。
每隔30s记录一次温度，直至温度上升缓慢后改为每隔60s记录一次温度，在记录10个数据，便可停止实验。
称量剩余燃烧物和点火丝的质量，进行燃烧热的计算[4]。
2 结果分析
2.1 量热计常数W卡的测定
苯甲酸质量：0.8033g；点火丝质量：0.0102g；剩余点火丝质量：0.0034g。
（见图1）
量热计水当量W卡的计算：QV=26460J.g-1，m=0.8033g，Q点火丝=1400J.g-1，m点火丝=0.0068g，ΔT=1.47℃。
代入（1）式中，求得：W卡=14465.87J.℃-1
2.2 荞麦米燃烧热的测定
样品质量：0.3653g；点火丝质量：0.0108g；剩余点火丝的质量：0.0035g。
（见图2）
荞麦米的燃烧热的计算：m=0.3653 g，W卡=14456.87J.℃-1，Q点火丝=1400J.g-1，m点火丝=0.0073g，ΔT=0.57℃，m胶囊=0.0772g，Q胶囊=23511.24J.g-1。
代入（1）式中，求得：QV=17561.25J.g-1
同理测定红香米等的QV同理，并将所有样品实验数据进行计算后将测定结果列于表1。
表1 十一种谷类的QV
2.3 十一种谷物热量值的比较
根据表1中的数据绘制条形统计图，见图3。
图中数字1-11依次代表荨麻子、燕麦、薏米、粳米、小米、荞麦米、糙米、大米、高粱米、红香米、黑米。
图3 11种谷物燃烧热测定结果的比较
由图3可知，燕麦和荨麻子热值最大，红香米和黑米热量最低，荞麦米、糙米等热量居中，这与谷物中糖类、脂肪、各种氨基酸等的含量有关，不同种类的谷物各种元素含量不同因而燃烧热不同，因此可根据主食热量初步合理规划不同人群的饮食[5]。
3 结束语
通过对十一种常见谷物热值的测定，可知在同等质量下荨麻子所含热量最多，燕麦次之，红香米、黑米所含热量最少，荞麦米、糙米等居中。
由本研究所得数据在饮食的合理搭配以及营养学方面的计算中可以提供一定的理论参考，人们可以参考相应的数据，根据自身不同的需要来合理的选择适合自己的主食，调理身体，从而有益于身体健康。
参考文献
[1]清华大学化学系物理化学实验编写组.物理化学实验第1版[M].北京：清华大学出版社，1991：26-27.
[2]闫学海，朱红.液体试样燃烧热的测定方法[J].化学研究，2000，4：17-19.
[3]李震.氧弹式量热法测燃烧热实验的改进[J].大学化学，2001，16（4）：37-40.
[4]东北师范大学等校.物理化学实验[M].高等教育出版社，1989：45-47.
[5]李森兰，杜巧云，王保玉.燃烧热测定实验研究[J].大学化学，2001，16（1）：51-57.
作者简介：王语园（1981-），男，陕西城固人，讲师，硕士。