Bomba Kalorimetresi Nedir?
Bomba kalorimetresi, içinde organik bir bileşiğin oksijende yakılarak tüketildiği bir "bomba" veya yanma odası (genellikle reaktif olmayan paslanmaz çelikten yapılmış) içeren bir laboratuar cihazıdır. Bombanın içine daldırıldığı belirli miktarda su tutan bir Dewar şişesidir. Yanma sonucu ortaya çıkan ısının (Q) tamamı, sıcaklığı (T) yükselen ve çok dikkatli bir şekilde ölçülen suya geçer. Ağırlıklar, sıcaklıklar ve aparat parametrelerinden, yanmanın doğru bir ısı veya entalpi (ΔH c ) belirlenebilir. Bu değer, tüketilen maddenin yapısal özelliklerini değerlendirmek için kullanılabilir.
Sert bomba tasarımı ile hacim genişlemesi önlenir, bu nedenle yanma sonucu karbondioksit ve su buharı üretilse de, sabit hacimde (V) meydana gelir. DW = 0 denklemindeki dW = P (dV), işin W olduğu için, yapılan hiçbir iş yoktur. Ayrıca, ısı (Q) ne girip ne de yapraksız olduğu için - her şey Dewar şişesi içinde olduğundan - işlem “adyabatik”, yani dQ = 0'dır. Bu, ΔH c = C v ΔT anlamına gelir; buradaki C v , sabit hacimdeki ısı kapasitesidir. Bomba kalorimetresinin özelliklerinden dolayı veri ayarlaması gereklidir; sigorta tetiklemeli yanmanın yanmasıyla ortaya çıkan ısı ve bomba kalorimetresinin sadece yaklaşık olarak adyabatik olarak çalıştığı gerçeği vardır.
Bomba kalorimetresinin hem teknik hem de endüstriyel kullanımlar dahil olmak üzere çok sayıda uygulaması vardır. Tarihsel olarak, laboratuarda, hidrokarbonlar ve hidrokarbon türevleri, bağ enerjilerinin atanması amacıyla bir bomba kalorimetresinde yakıldı. Cihaz ayrıca aromatik bileşiklerdeki pi-bağ gibi teorik stabilizasyon enerjilerini türetmek için de kullanılmıştır. Bu prosedür - lisans uygulamamışlarsa - öğrenciler tarafından, lisans eğitiminin bir parçası olarak gösterilebilir. Endüstriyel olarak, bomba kalorimetresi itici ve patlayıcıların test edilmesinde, gıda ve metabolizma çalışmalarında ve yakma ve sera gazlarının değerlendirilmesinde kullanılır.
Bir aromatik çözücü, benzen (C6H6) örneği göz önüne alındığında, her molekülde altı eşdeğer karbon-karbon bağı ve altı eşdeğer karbon-hidrojen bağı vardır. Rezonans kavramı olmadan, benzendeki karbon-karbon bağları görünüşte farklı olmalıdır - üç çift bağ ve üç tek bağ olmalıdır. Benzen kurgusal kimyasal 1, 3, 5-sikloheksatrien ile iyi temsil edilmelidir. Bununla birlikte, bir bomba kalorimetresinin kullanılmasıyla, altı üniform bağın gerçek enerjisi, benzen için, 36 kcal / mol veya 151 kj / mol olan triene kıyasla bir enerji farkı verir. Bu enerji farkı benzenin rezonans stabilizasyon enerjisidir.