Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
622Pierwszazasadatermodynamiki
próbka
grzejniki
termopary
odnośnik
Rys.2C.2Różnicowykalorymetrskaningowy.Próbka
iodnośniksąogrzewanewoddzielnych,leczidentycznych
metalowychkomorach.Wynikiempomiarujestróżnicamocy
potrzebnejdoutrzymaniatakiejsamejtemperaturyobu
komórpodczaswzrostutemperatury
Wielkośćq
p,nadmjestinterpretowanajakowynikająca
zpozornejzmianypojemnościcieplnejpróbki,znajdującej
siępodczasskanowaniatemperaturypodstałymciśnieniem,
zC
pnaC
p+C
p,nadm:
(2C.8)
gdzieP
nadm=q
p,nadmltjestdodatkowąmocąelektryczną,ko-
niecznądowyrównaniatemperaturykomórpróbkiiodnoś-
nika.Wynikpomiaruwykonanegotątechniką,zwanyrów-
nieżtermogramem,jestwykresemzależnościC
p,nadm
odT
(rys.2C.3).Zmianaentalpiizwiązanaztymprocesemwynosi
(2C.9)
gdzieT
1
iT
2
sątemperaturamiodpowiednionapoczątku
ikońcuprocesu.Zzależnościtejwynika,żezmianaental-
piijestrównapolupowierzchnipodwykresemzależności
C
p,nadmodT.
Rys.2C.3TermogrambiałkaubikwitynyprzypH=2,45.
Białkozachowujeswojąnatywnąstrukturędotemp.około
450C,poczymulegaendotermicznejzmianiekonformacji
[zaadaptowanezpracyB.ChowdhryandS.LeHarne,J.Chem.
Educ.,74,236(1997)]
(b)Izotermicznakalorymetria
miareczkowa
Izotermicznakalorymetriamiareczkowa(ITC,ang.
isothermaltitrationcalorimetry)jestrównieżnróżnicową”
techniką,wktórejtermicznewłaściwościpróbkisąpo-
równywanezwłaściwościamiodnośnika.UrządzenieITC
przedstawionejestnarys.2C.4.Wjednymztermicznie
przewodzącychnaczyńoobjętościkilkumililitrówznajduje
sięodnośnik(np.woda)igrzejnikomocykilkumiliwatów.
Drugienaczyniezawierajedenzreagentów,np.roztwórma-
krocząsteczekmającychmiejscawiążące.Wtymnaczyniu
równieżznajdujesięgrzejnik.Napoczątkueksperymentu
włączanesąobydwagrzejnikiiściśleodmierzoneobjęto-
ści(około1mikrolitra)drugiegoreagentadodawanesądo
komoryreakcyjnej.Mierzonajestmocpotrzebnadoutrzy-
maniastałejróżnicytemperaturywzględemkomoryodnoś-
nika.Jeżelireakcjajestegzotermiczna,dojejutrzymania
potrzebnejestdostarczeniemniejszejmocy,jeżelizaśjest
endotermiczna,koniecznejestdostarczeniewiększejmocy.
TypowywynikpomiaruwykonanegometodąITCpoka-
zanonarys.2C.5.Jesttowykresmocypotrzebnejdoutrzy
-
maniastałejróżnicytemperatury.Napodstawiewartości
mocy,czasu,Δt,przezjakijestdostarczana,orazzależno-
ściq
i
=P
i
Δtobliczanejestciepło,q
i
,dostarczonepoi-tym
grzejnik
UkładporównUjącytemperatUrę
komora
odnośnika
wtryskiwacz
komora
próbki
grzejnik
Rys.2C.4Schemataparaturystosowanejwizotermicznej
kalorymetriimiareczkowej
(a)mocł(b)ΔH
czas
Rys.2C.5(a)Wykresmocyużytejpokażdymdodaniureagenta,
(b)sumakolejnychzmianentalpiipodczasmiareczkowania
