Che cos’è il calorimetro e a cosa serve?
Un calorimetro è un oggetto utilizzato per misurare la calorimetria, o processo di misurazione del calore delle reazioni chimiche o dei cambiamenti fisici, nonché della capacità termica.
La sua struttura consiste semplicemente in un termometro fissato a un contenitore metallico pieno d’acqua e sospeso sopra una camera di combustione. Il calorimetro è principalmente utilizzato nello studio della biochimica, della termodinamica e della chimica per la determinazione automatica e semi-automatica del potere calorifico di campioni liquidi e solidi di ogni tipologia.
Tra i modelli più diffusi sul mercato:
- i micro calorimetri isotermici
- i calorimetri a scansione differenziale
- i calorimetri di titolazione
Oggi vogliamo però parlare del calorimetro a bomba di Mahler.
Leggi il prossimo paragrafo per saperne dipiù.
Calorimetro a bomba di Mahler
Un calorimetro a bomba di Mahler è una particolare tipologia di calorimetro a volume costante impiegato nella misurazione del calore di combustione di una particolare reazione tra un a sostanza A e una sostanza B. Il calorimetro a bomba Mahler consente infatti di misurare il calore di combustione di sostanze solide e liquide.
Come funziona
Per misurare il calore di combustione di una sostanza A aggiunta al calorimetro per poi annotare la temperatura iniziale e quella finale (prima dell’inizio della reazione e dopo che questa è terminata).
Il calore derivante dalla reazione di combustione del combustibile in esame viene assorbito da una massa d’acqua distillata nota dove viene controllato l’innalzamento della temperatura. L’energia elettrica viene utilizzata per accendere il carburante; man mano che il carburante brucia, riscalda l’aria circostante, che si espande e fuoriesce attraverso un tubo che porta l’aria fuori dal calorimetro. Quando l’aria fuoriesce attraverso il tubo di rame, riscalda anche l’acqua all’esterno del tubo. La variazione della temperatura dell’acqua consente di calcolare il contenuto calorico del carburante.
Moltiplicando la variazione di temperatura per la massa e le capacità termiche specifiche delle sostanze si ottiene un valore per l’energia emessa o assorbita durante la reazione. Dividendo il cambiamento di energia per quante moli di A erano presenti si ottiene il suo cambiamento di entalpia di reazione.
