물리화학실험 | Heat of Combustion

 

 

 

bomb calorimeter는 어떠한 연료와 순수한 유기물질의 연소열 측정에 사용되는 기구이다. 측정된 결과는 연소열과 관계되어 있으며 대부분의 실험절차는 연소열을 측정하는데 있어 상당히 정밀하다고 볼 수 있다. 연소와 동반하여 온도가 상승되는데 이것은 물에 담겨져 있는 온도계로부터 읽을 수 있다. 물통에 장착된 젓게는 온도 분포에 영향을 준다.

 

물통은 주의로의 열손실을 예방하기 위해 가능한 대기와 차단되어야 한다. 본 실험에서 기본적으로 두 가지 점들을 인지하여야 한다. 한 가지는 jacket 주위의 공간에 물을 채워 시료가 연소하는 동안 발생하는 bomb주위의 열 손실을 방지하고 상승하는 온도를 측정하는 것이며, 다른 하나는 이 물로 이루어진 공간의 열손실을 방지하기 위해 단열된 jacket으로 쌓여지는 것이다. 이러한 형태의 calorimeter를 plain jacket calorimeter라고 하며, 이것으로 얻어진 결과는 연소열 측정에 있어 거의 정확하다.

 

다양한 형태의 calorimeter를 사용할지라도 calorimeter의 열용량을 얻는 과정이 필요하다. 이것은 열용량을 알고 있는 물질을 연소시킴으로써 알 수 있다. 대개 고순도의 Benzoic acid가 사용되며 방출되는 연소열은 Joule 단위로 계산된다. 이러한 결과를 이용하여 calorimeter의 열용량을 계산할 수 있으며, 이것은 제시된 시료의 연소열을 결정하는데 사용한다.

728x90

어떤 물질의 표준반응엔탈피는 주어진 온도 T에서 모든 반응물과 생성물이 표준 상태에 있을 때의 엔탈피 변화로 정의하며 특히 어떤 물질이 산소와 반응하여 특정한 연소 생성물을 생성하는 과정에 의해 얻을 때 표준연소엔탈피 (또는 연소열) 라고 한다.

 

bomb calorimeter를 이용한 열용량의 결정에서 일정압력(P=일정) 상태가 아닌 일정부피(V=일정) 상태에서 측정이 이루어진다는 것을 명심하여야 한다. 그러므로, 계산되는 열용량은 엔탈피의 변화(ΔH)보다는 내부에너지 변화(ΔU) 이다. 일정 압력에서의 열용량 ΔH로 전환하기 위해 다음과 같은 표현이 사용된다.

 

 

 

[물리화학실험]Heat of combustion 레포트