热量测量是如何工作的?租赁对你的实验室有什么好处
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量热法通过观察物体或系统周围环境的热传递来测量其能量的变化。
这种热交换可能是由于物理变化、化学反应，甚至是观测到的物体或系统的突然相位变化而发生的。能量变化的原因是不同的。
这种类型的测量能够确定一个化学反应是否导致热量的损失或吸收，分别称为放热反应或吸热反应。
量热计，应用量热法来测量在某些化学或物理过程中失去或获得的热量，是在许多不同的行业中普遍存在的实验室仪器。
量热计用来计算使系统或物体的温度升高一度所需要的热量。这被称为找到一个系统的热容，并表示为焦耳每开尔文(J/K)。当热容以每克热量表示时，这被称为比热。
量热计也可以用来测定熵和焓。熵测量的是随着时间的推移，在一个过程中有多少能量被分散，或者在恒定温度下，系统的初始能量如何分散。另一方面，焓与熵有关，因为熵大致等于提供的热量(或焓变)除以温度。
在其最基本的形式中，量热计是一个封闭的、绝缘良好的腔体，里面充满了可以测量腔体内反应热的已知参考物质。人们经常使用水是因为水的大部分重要性质已经为人所知。
量热技术，优势和成本
对材料进行热分析在很多领域都有应用，包括化学、材料科学和热力学。作为一种测量热量的方法，量热法可以应用于固体和液体燃料测试，以及炸药测试、热能研究(通常在学术界进行)、水处理和土壤表征，仅举几个例子。
也有许多类型的量热计，它们的不同取决于你所寻找的反应类型或你需要的特定实验条件。
绝热
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这种热分析技术用于观察系统内部的热交换，而不需要对周围环境进行任何传热。这种过程称为绝热过程。理想情况下，当在这种设置下产生热量时，100%的热量将用于提高系统的温度，为反应提供能量。
然后反应会产生更多的热量，加速温度的升高，因此，反应。因此，这些装置被用来研究所谓的“失控反应”。需要注意的是，没有绝热量热计是完全绝热的。
反应
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当观察化学反应的放热或吸热性质时，使用反应量热计。这些装置由包围反应容器的绝缘外壳组成。
温度测量装置应置于容器内。反应式热量计有四个主要的子类:
- 热流:这种方法关注的是穿过反应堆壁的热流。这意味着输入或输出的热量从绝缘夹套传递到样品。这就可以用来确定单位时间、单位面积所传递的热量。这就是热通量。
- 热量平衡:这个过程的热损失或热增益是由加热或冷却这种类型的绝缘夹套来控制的。通过观察传热流体来确定系统的热量变化。
- 功率补偿(PCC):采用恒温、恒流量工作的冷却套，通过调节给电加热器的功率来控制工艺温度。电加热器的功率是变化的，以保持所需的温度在整个过程中。
- 常数通量:恒定通量量热法在保持绝缘夹套的恒定温度的同时，通过改变夹套的几何形状来改变传热发生的面积。
体积恒定
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定容量热计，也被称为弹式量热计，测量恒定体积环境下反应的热能。弹式量热法用于观察燃烧反应中的温度变化。
由于体积必须保持不变，炸弹式热量计被设计成能够承受巨大的压力，当反应发生时，压力会增加。组成这个装置的基本组件包括:
- 样例。
- 像引燃线这样的反应物会引起反应。
- 钢铁炸弹，或不锈钢容器，作为反应容器。它经常被淹没在周围的水里，装在一个绝缘的容器里。
此外，还有一个温度计和一个搅拌器来监测和移动容器中的水。
恒压
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顾名思义，恒压量热计提供了一个恒压的环境来测量反应的焓变化，也就是物质对变化的厌恶程度。一个简单的例子就是所谓的咖啡杯热量计。
这些热量计由两个嵌套的泡沫塑料咖啡杯组成，顶部有一个盖子，上面有一个孔用来测量温度计和一根搅拌棒。最里面的杯子里储存着一种已知的溶剂(如水)。外杯作为绝缘体，反应产生的燃烧热被吸收到溶剂中，用温度计测量。
恒压量热计也叫等压量热计。
差示扫描(DSC)
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这些装置观察材料的温度变化如何改变其热容。当使用一种已知的材料并监测热容的变化时，可以准确地检测出相和物理变化。
这种热分析技术能使材料撞击这些过渡点的速度和易用性是它成为如此常用方法的原因。
DSC有两种方法:热流DSC和热流DSC。
- 热流:该设备通过将一个容器中的热能与进入单独参考容器的热能流进行比较，来测量进入一个容器中的样品的热能流。在这两种情况下，容器在整个反应过程中都保持恒定的温度。
- 热通量:与热流DSC类似，热流DSC比较的是当温度以恒定速率上升或下降时，样品与参考容器之间的温差。
等温滴定(ITC)
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ITC是一种用于大量生物分子反应定量研究的技术。它的工作原理是直接测量在生物分子结合过程中释放或吸收的热量。此外，ITC是唯一一种能够在一次实验中同时测量所有结合参数的技术。
能够测量结合过程中的传热，从而能够准确地确定结合常数(KD)，反应化学计量学(n)，焓(∆H)和熵(ΔS)。这一整体观点提供了分子相互作用的完整热力学概况。等温滴定量热法也能揭示分子相互作用的机制。
这种对结构-功能关系的深入理解，为科学家和研究人员提供了信心，以在击中选择和领先优化的决策。
强子量热法
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其核心是量热计和量热计利用已知的物理或环境特性来发现材料未知的热特性。每种量热计方法都改变一个不同的已知变量，并观察这如何改变样品的能量量。
许多不同类型的方法、校准和这些类型设备的分类显示了热分析的复杂和具体程度。
在粒子物理学中，甚至可以用强子和电磁量热计来进行量热。这两种方法都是通过研究粒子的热能来更好地理解宇宙中已知的最小物质单位。
目前欧洲核子研究组织(CERN)正在使用强子量热计来研究希格斯玻色子粒子，然而，并不是所有的应用都如此复杂。任何饮料或食品的标签显示食物中有多少卡路里都是通过热量测定法得出的。
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市场上的量热机制造商和型号
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助教仪器:
Discovery DSC系列，DSC25, DSC250, DSC2500, DSC25P, TAM航空，TAM IV, TAM IV-48，多细胞DSC, MC DSC，纳米DSC，汽车纳米DSC，亲和力ITC，亲和力ITC汽车，纳米ITC, SDT 650
帕尔仪器:
6400自动等温量热计，6200等温量热计，6100补偿夹克式量热计，6050补偿夹克式量热计，1341普通夹克式量热计，6725半微量量热计
莫尔文Panalytical:
MicroCal VP-ITC、MicroCal iTC200、MicroCal PEAQ-ITC、MicroCal PEAQ-ITC自动化、MicroCal peq -DSC自动化、MicroCal peq -DSC、MicroCal VP-DSC、MicroCal vp -毛细DSC
IKA仪器:
C 200 C 200 h, C 200 h汽车、C 200汽车,C 1包1/10,C 1包1/12,C 1包2/10,C 1包2/12,C 1包3/10,C 1包3/12,C 6000年全球标准氧弹量热计,C 6000全球标准计划1/10,C 6000全球标准计划1/12,0010004532,C 6000全球标准计划2/10,C 6000全球标准计划2/12,C 6000 isoperibol氧弹式热量计,C 6000 isoperibol计划1/10,C 6000 isoperibol计划1/12,c6000是包装2/10,c6000是包装2/12
日立公司:
DSC7000系列、DSC7000X、DSC7020
热分析:
AC500, AC600
仪表专业注册:
差示扫描量热仪，压力差示扫描量热仪，差示扫描量热仪，外部电池，差示扫描量热仪
日本岛津公司:
DSC-60A Plus型号
梅特勒-托利多:
DSC 3、DSC 3+、Flash DSC 2+、HP DSC 2+、HS84 DSC热级系统、HS82热级系统、TGA/DSC 3+小炉(SF)、TGA/DSC 3+大炉(LF)
Netzsch:
DSC 204 F1 Nevio, DSC 214 Nevio, Photo-DSC 204 F1凤凰，DSC 3500天狼星，DSC 404 F1飞马-高温DSC, DSC 214 Polyma, DSC 204 HP凤凰-高压DSC, DSC 204 F1凤凰，DSC 404 F3 -高温DSC，加速速率量热计254,ARC 254, ARC 244，多模块量热计MMC 274 Nexus，柏修斯STA 449 F1/F3木星，STA 449 F5木星，STA 2500 Regulus
洪堡制造商:
Langavant法量热仪，数字水泥量热仪
Calmetrix:
I-Cal Flex, Biocal, Biocal 2000, Biocal 4000, I-Cal HPC, I-Cal 2000 HPC, I-Cal 4000 HPC, I-Cal 8000 HPC, I-Cal Ultra, F-Cal
热危害技术:
ARC，加速速率量热计，电动汽车+加速速率量热计，电动汽车加速速率量热计，电池性能量热计，IBC，等温电池量热计，IBC -圆柱形，IBC -棱形，IBC -硬币电池，IAC，空气等温量热计
科Xentaur:
摆动指数量热计/BTU, COSA 9610, COSA 9700, COSA 9750, COSA CV PRO, COSA CV- sonic PRO
自定义科学仪器:
csi - 129
Syrris:
Atlas HD, Atlas HD反应量热计，Chemisens, Chemisens量热计，Chemisens CPA202, Chemisens CPA201
金融交易税科学:
FTT FAA微量热计
Setram Instrumentation KEP Technologies:
BT 2.15, C80, AlexSys, AlexSys-800, AlexSys-1000, MS80, C600, microSC-4c, HP Micro DSC, microDSC7 evo， μ DSC7 evo, MHTC 96, MHTC 96 hf-DSC, MHTC 96下降，THEMYS STA DSC, THEMYS STA TG-DSC, SENSYS evo TG-DSC, SENSYS evo DSC, LABSYS evo DTA/DSC, SETSYS Evolution DSC, DSC131 evo, HP Micro DSC, HPµDSC
Linseis:
芯片-DSC 1，芯片-DSC 10，芯片-DSC 100, DSC PT1000DSC pt1600
帮助:
模拟，TSu, Phi-TEC I, Phi-TEC II, BTC，在线热流量热法
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