La historia del desarrollo del calorímetro de bomba de oxígeno
En 1780, Lavoisier (químico francés) y Laplace (astrónomo y matemático francés) desarrollaron el primer calorímetro del mundo (calorímetro de hielo/calorímetro de fase). Se coloca un ratón de Guinea en una cubeta de hielo para evitar que el calor se escape al mundo exterior, el exterior de la cubeta de hielo se envuelve con una mezcla de hielo y agua. El ratón libera calor y derrite el hielo. Se mide el agua obtenida en el vaso inferior. Se puede calcular la cantidad de calor liberada por el ratón.
Dado que las temperaturas del hielo y la mezcla de agua y hielo son ambas de 0°C, naturalmente forman un sistema adiabático. Ahora lo llamamos calorímetro de hielo o calorímetro de fase. La primera bomba calorimétrica de oxígeno del mundo fue inventada por Marceline Berthelot (química francesa) en 1881. Desarrolló el método de medición de quemar la muestra en un recipiente cerrado resistente a la presión y se convirtió en el método estándar, y fue el primer científico en utilizar oxígeno puro. para lograr una combustión más rápida y completa en un ambiente de alta presión.
En 1910, el científico estadounidense Parr esperaba utilizar peróxido de sodio para reemplazar el oxígeno. Sin embargo, la capacidad oxidante del peróxido no podía garantizar la combustión completa de la muestra, y hubo muchas reacciones secundarias y calor de reacción en la misma. proceso de liberación, por lo que este método no puede reemplazar completamente el papel del oxígeno.
En la década de 1930, Richards propuso el "método de calorimetría adiabática". Durante la medición, las temperaturas del cilindro exterior adiabático y del cilindro interior son básicamente consistentes, eliminando el intercambio de calor entre los cilindros interior y exterior; un representante típico es la empresa alemana IKA, C310 (1942); posteriormente, con el desarrollo de la tecnología informática y de control, se lanzaron calorímetros adiabáticos totalmente automáticos como el C4000 (1988) y el C5000 (1996).
En la década de 1970, se mejoró el sistema de control de temperatura del cilindro exterior basándose en el calorímetro de temperatura constante y se introdujo un modo de medición isotérmico periférico basado en la ley de enfriamiento de Newton, el suizo-francés. fórmula, fórmula de Bent, la ecuación de Luo-Li se utiliza para los cálculos de compensación de enfriamiento, y un representante típico es el calorímetro automático IKA C2000.
En 1986, la empresa alemana IKA lanzó el primer calorímetro seco (C700, 1986; C7000, 1993). El cilindro interior ya no utiliza agua como medio de transferencia de calor. Se reemplaza por un bloque de metal. La bomba de oxígeno está hecha de un metal de doble capa con un sensor de temperatura incorporado. La propia bomba de oxígeno forma un sistema calorimétrico. Sus ventajas son: velocidad de medición rápida, se puede medir una muestra en 3 minutos. Actualmente es el calorímetro más rápido del mundo.