Параметры кондуктивных микрокалориметров с дифференциально

Прибор, назначение

МК-2

МКД-5

Бион-1

ДК-100

Сетарам

Сетарам

Сетарам Сетарам

Сетарам 76-160 Сетарам СД50 Д. С. К. Сетарам

ЛКБ10700-2, ЛКБ2107-010 (для изучения биохимических реакций)

БМ (среднетемпературный с

жидкостным термостатом) Разработанный Кальве

Разработанный Кальве

Кальве - Тиана, упрощенный Для исследования мелкодисперсных систем Для определения теплот образования твердых растворов Для определения теплот поглощения воды и пропана Для исследования медленных тепловых явлений в металлах Для исследования кинетики полимеризации Для исследования малых количеств вещества Для аналитической микрокалб-риметрни

; о ж ) як

11,3±0,2 20 ±0,2 15

15 15

700 6 0-3,8

2-3; 6; 7,5

19 14

1.8 2

Чувствительность, В/Вт

.0.19 0,18

0,6-10-3

0.18

Порог чувст. внтельиостн, Вт(Дж)

0,5.10- 10-S 10-е 10-* МО- (5-10-6) 2-10- (2-10-*) 0,5-10-6 5-10- 2.Б-10-* 2-10-8

1.5-10-5

2-10--6-10-

26.10- 1-10-

1,5-10-е

2.10-*

3-10-5

1,3-10-* (1,2-10-6)

включенными термопарными батареями

* Количество термопар в батарее для компенсации эффектом Пельтье.

Средиетемпературные мнкрокалориметры. Разработанные Кальве мнкрокалориметры [41, 102, 103, 139] предназначены для измерений в интервале от 20 до 200° С, в расширенном - до 600° С. Термостатированный блок расположен между двумя коническими теплоотводами, симметрирующими внешние тепловые потоки. Для достижения равномерного распределения тепла применены корректирующие тепловые линзы. Блок с конусами помещен в толстостен-

160 12

200 90

Материал термобатареи

Хромель-копель Au-fPd-Pt-fRh

Медь-константан

Хромель-константан

Нихром-константан

Хромель-алюмель

Платина-платино-родий

Хромель-копель

Платинородий-родий

Термобатареи ТБМ-2М

Серебро-константан

Полупроводники

S ° о. MP ВС

660-f 160* 12 96

240 100

240 176 l40-f28* 788 48

2500

Рабочий интервал температур, ° С

От 20 до 400

До 500

От -190 до 30 От-173 до 130

От 20 до 1000

До 900 От 20 до 800 От 80 до 830 От 25 до 700

От 5 до 45

От -170 до 30

[29] [62] [129]

[70] [64]

[122,125] [115] [75]

[6] [69] [13] [12] [148] [158] [152]

ный корпус, уменьшающий градиент температуры, который в свою очередь охвачен системой радиационных экранов и теплоизолирующим кожухом (рис. XIII.33). Перечисленные конструктивные особенности позволяют реализовать чувствительность термопарных батарей - измерять перепады температуры между блоком и реак ционной камерой менее 10~? К, тепловые мощности - 10 Вт.

Схема измерительной ячейки микрокалориметра Кальве

приведена на пне. XIII, 34. Термопары равномерно распределены по поверхности реакционного патрона, для улучшения теплового контакта к спаю жермопары приварены медные нли серебряные пластины, вмонтированные к поверхности патрона (рис. XIII. 35). К термостатированному блоку спаи присоединены через серебряные пластины, обеспечивающие надежный тепловой контакт (рнс. XIII. 36). Ячейка содержит две термобатареи - измерительную и компенсационную для охлаждения камеры эффектом Пельтье. Компенсационная батарея иногда используется и для градуировки прибо-

Рис. XI 11.33. Конструкция микрокалориметра Кальве:

/ -теплоизолирующий кожух; г - система радиационных экранов; 3 - тепло-проводящий блок для снижения перепадов температуры; 4 - теплопроводящий конус; 5-тепловые линзы; ff - калориметрическая ячейка с термобатареей; 7 - изоляционная опора; 8 - термостатированный блок с реакционными камерами; 9 - гальванометр [41].

Рис. XIII.34. Микрокалориметрнческая измерительная ячейка Кальве: ; - термостатированный блок; 2 - теплопроводящий цилиидр; 3 - прижимные теплопроводные кольца; 4 - теплонзолятор; 5 - термобатарея; 6 -реакционный патрон; 7 - ампула; 8 - спан термопар; 9 - выводы измерительной термобатареи; 10 - выводы термобатареи для компенсации эффектом Пельтье [41].

ра. Количество спаев у компенсирующей батареи существенно меньше, чем у измерительной, например 16 компенсирующих и 128 измерительных нли соответственно 200 и 800; однако встречаются конструкции, где количество элементов обеих батарей одинаково. Диаметр термопар 0,3 мм, материал реакционного патрона серебро или платина. Высота реакционного патрона 120 мм, поперечное сечение 2 см, толщина стенки 0,2 мм. Для проведения исследований быстро-протекающих процессов прн повышенных давлениях в реакционные патроны монтируют микробомбы. Начало реакций (взрыва) производится дистанционным электрическим пусковым устройством [104, 105].

В упрощенном варианте конструкции мнкрокалориметра [96] в медный блок диаметром 240 мм и высотой 140 мм вмонтированы

Г две измерительные ячейки с реакционным патроном диаметром 15 мм 1и высотой 80 мм. Диаметр ветвей термопар 0,3 мм, длина 25 мм. у реакционной камеры спаи термопар приварены к медным коллекторам тепла оазмером 4 X 9 мм, толщиной 0,1 мм, лриклеенным

Рнс. XIII.35. Монтаж термобатареи к реакционному патрону: / - тепловой коллектор; 2 - электрическая изоляция; S - тонкостенный реакционный патрон [41].

Рис. XIII.36. Монтаж термобатареи к внешней оболочке мик-рокалориметрической ячейки:

/ - серебряные пластины; 3 - слюдяные кольца, охваченные медными кольцами 2 [41].

[ К патрону. Блок охвачен системой термостатнрующих экранов.

) Прибор содержит электрический нагреватель для изменения темпе-

I ратуры в интервале 20 -50° С, константа Пельтье 0,002 мВт/мА,

[стабильность 10 мкВт/сут.

Микрокалориметр для исследования дисперсных систем с четырьмя измерительными ячейками [60]. Жидкий реагент помещен в реакционную камеру (рис. XIII.37), дисперсный - в емкость автоматического загрузоч-

Рис. XIII.37. Микрокалориметр для исследования мелкодисперсных систем:

1 - приводной двигатель; 2 - платиновый терморезистор; 3 - нагреватель; 4 - основание; 5 - уплотнитель; 6 - шторка-зас-лоика; 7 - к вакуумной системе; 8 - к системе давления; 9 - внешняя оболочка измерительной ячейки; 10 - термобатарея; II - реакционная ампула; 12 - кожух; 13 - усилитель мощности; 14 - фотоуснлитель; 15- программное ус тройство; 16 - йост постоянного тока [60].

ного устройства со штор кой-заслон кои. Двигателем отверстие шторки совмещается с отверстием емкости - так реагенты приводятся в контакт. Перемешивание реагентов производится электро-