Cтраница 4
Сконструированный в работе Ларкина и Мак Глешана [106] калориметр ( рис. 55 и 56) представляет собой стеклянный цилиндр, разделенный в верхней части продольной перегородкой на два отделения. Сбоку на цилиндре имеется отверстие, к которому на шлифе присоединяется стеклянный капилляр, оканчивающийся небольшим резервуаром. В собранном виде каждое из отделений в верхней части калориметрического сосуда заполнено одной из смешиваемых жидкостей, а нижняя часть - ртутью, которая частично входит и в капилляр - Остаток капилляра и резервуар заполнены воздухом. Такое устройство калориметра позволяет измерять энтальпию смешения при полном отсутствии газовой фазы, так как калориметр все время целиком заполнен изучаемыми жидкостями и ртутью. Объем ртути, находящийся в калориметре, может несколько меняться при изменении объема смеси после смешения за счет движения ртути в капилляре. Температура его измеряется четырьмя термисторами, расположенными в разных точках и соединенными параллельно. Калориметрический сосуд находится в вакуумном гнезде, которое, в свою очередь, помещается в термостат. [46]
Преимущество ледяного калориметра Бунзена по сравнению с соответствующими приборами Лавуазье и Лапласа ( см. разд. Тепловые потери в окружающую среду путем конвекции не возникают. Описанный калориметр применяют только для измерения незначительных тепловых эффектов. Для достижения такой точности вода и лед в калориметрическом сосуде должны быть полностью освобождены от воздуха. Выделяющаяся теплота должна приводить к образованию только очень тонкого слоя воды внутри трубки с образцом. Толстые или перегретые слои воды могут вызывать значительное удаление ледяного покрытия от трубки с образцом или даже к полному плавлению льда. Тем не менее, несмотря на различные меры предосторожности, в ледяном калориметре в состоянии покоя происходит заметное изменение объема смеси лед - вода в сосуде. Этот тепловой дрейф определяют до и после каждого эксперимента и вносят соответствующие поправки в результаты измерения. Причины дрейфа различны: тепловые потери, понижение точки замерзания смеси лед - вода из-за растворенных примесей, наличие вертикального градиента давления. Изменение объема смеси лед - вода обычно определяют взвешиванием калориметрического сосуда. Иногда измеряют перемещение мениска ртути. Изменение объема смеси лед - вода приводит к тому, что соответствующее количество ртути засасывается в капилляр или выталкивается из него, т.е. масса этого количества ртути пропорциональна изменению объема. [47]
Преимущество ледяного калориметра Бунзена по сравнению с соответствующими приборами Лавуазье и Лапласа ( см. разд. Тепловые потери в окружающую среду путем конвекции не возникают. Описанный калориметр применяют только для измерения незначительных тепловых эффектов. Для достижения такой точности вода и лед в калориметрическом сосуде должны быть полностью освобождены от воздуха. Выделяющаяся теплота должна приводить к образованию только очень тонкого слоя воды внутри трубки с образцом. Толстые или перегретые слои воды могут вызывать значительное удаление ледяного покрытия от трубки с образцом или даже к полному плавлению льда. Тем не менее, несмотря на различные меры предосторожности, в ледяном калориметре в состоянии покоя происходит заметное изменение объема смеси лед - вода в сосуде. Этот тепловой дрейф определяют до и после каждого эксперимента и вносят соответствующие поправки в результаты измерения. Причины дрейфа различны: тепловые потери, понижение точки замерзания смеси лед - вода из-за растворенных примесей, наличие вертикального градиента давления. Изменение объема смеси лед - вода обычно определяют взвешиванием калориметрического сосуда. Иногда измеряют перемещение мениска ртути. Изменение объема смеси лед - вода приводит к тому, что соответствующее количество ртути засасывается в капилляр или выталкивается из него, т.е. масса этого количества ртути пропорциональна изменению объема. [48]