SWC-ZH中和熱焓測(cè)定裝置一體化

SWC-ZH中和熱（焓）測(cè)定裝置（一體化）

使用說明書（教學(xué)用）一、簡(jiǎn)介在一定溫度和濃度下，酸和堿進(jìn)行中和反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)稱為中和熱。對(duì)于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，由于它們?cè)谒型耆怆x，中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是H+與0H-的反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)裝置抓住此實(shí)質(zhì)研制出一體化的中和熱實(shí)驗(yàn)裝置，它將溫度溫差儀、恒流源、量熱計(jì)、磁力攪拌器等集成一體。具有體積小，重量輕、便于攜帶，顯示清晰直觀，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定等特點(diǎn)，是院校做中和熱實(shí)驗(yàn)的理想實(shí)驗(yàn)裝置。二、技術(shù)指標(biāo)及使用條件1、技術(shù)指標(biāo)最大加熱功率12W溫度測(cè)量范圍-50C?150°C溫度測(cè)量分辯率0.01C溫差測(cè)量范圍-19.999C?99.999C溫差測(cè)量分辯率0.001C輸出信號(hào)USB接口（可選配）2、使用條件電源：?220V±10%,50HZ環(huán)境：溫度-5°C?50°C，濕度＜85%無(wú)腐蝕性氣體的場(chǎng)合三、面板示意圖一）前面板示意圖1、調(diào)速旋鈕：調(diào)節(jié)磁力攪拌器的速率。2、電源開關(guān)。3、增、減鍵按鈕：按增、減鍵設(shè)置所需定時(shí)時(shí)間。4、加熱功率旋鈕：根據(jù)需要調(diào)節(jié)所需輸出加熱的功率。5、狀態(tài)轉(zhuǎn)換鍵：測(cè)試功能與待機(jī)功能之間的轉(zhuǎn)換。6、正極接線柱：負(fù)載的正極接入處。7、負(fù)極接線柱：負(fù)載的負(fù)極接入處。8、接地接線柱。9、溫差采零鍵：在待機(jī)狀態(tài)下，按下此鍵對(duì)溫差進(jìn)行清零。10、測(cè)試指示燈：燈亮表明儀器處于測(cè)試工作狀態(tài)。11、待機(jī)指示燈：燈亮表明儀器處于待機(jī)工作狀態(tài)12、定時(shí)顯示窗口：顯示所設(shè)定的定時(shí)時(shí)間間隔。13、溫度顯示窗口：顯示所測(cè)物的溫度值。14、溫差顯示窗口：顯示溫差值。15、加熱功率顯示窗口：顯示輸出的加熱功率值。16、固定架：固定中和熱反應(yīng)器。（二）后面板示意圖1、電源插座：與?220V連接。（內(nèi)置2A保險(xiǎn)絲）2、USB口：計(jì)算機(jī)接口，根據(jù)需要與計(jì)算機(jī)連接3、傳感器插座：將傳感器插頭插入此插座。（三）量熱杯四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、打開機(jī)箱蓋，將儀器平穩(wěn)地放在試驗(yàn)臺(tái)上，將傳感器PT100插頭接入后面板傳感器座,用配置的加熱功率輸出線接入“1+”、“I-”，“紅-紅”、“蘭-蘭”，接入220V電源。2、打開電源開關(guān)，儀器處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)指示燈亮，如圖所示，預(yù)熱十分鐘。加熱功率仙）fit差卩c〕溫度比）定時(shí)?CCCO|).1723、將量熱杯放到反應(yīng)器的固定架上。（一）熱量計(jì)常數(shù)K的測(cè)定1）用布擦凈量熱杯，量取500ml蒸餾水注入其中，放入攪拌磁珠，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。2）將0型圈（調(diào)節(jié)傳感器插入深度）套入傳感器并將傳感器插入量熱杯中（不要與加熱絲相碰），將功率輸入線兩端接在電熱絲兩接頭上。按“狀態(tài)轉(zhuǎn)換”鍵切換到測(cè)試狀態(tài)（測(cè)試指示燈亮），調(diào)節(jié)“加熱功率”調(diào)節(jié)旋鈕，使其輸出為所需功率（一般為2.5W）,再次按“狀態(tài)轉(zhuǎn)換”鍵切換到待機(jī)狀態(tài)，并取下加熱絲兩端任一夾子。再按“△”“▽”鍵，設(shè)置定時(shí)時(shí)間60S。3）待溫度基本穩(wěn)定后，按“狀態(tài)轉(zhuǎn)換”鍵切換到測(cè)試狀態(tài)，儀器對(duì)溫差自動(dòng)采零。蜂鳴器響，記錄一次溫差值即1分鐘記錄1次。4）當(dāng)記下第十個(gè)讀數(shù)時(shí)，夾上取下的加熱絲一端的夾子，同時(shí)開啟秒表，此時(shí)為加熱的開始時(shí)刻。要連續(xù)計(jì)時(shí)，并連續(xù)記錄溫差和時(shí)間。5）待溫度升高0.8?1.0°C時(shí)，取下加熱絲一端的夾子，關(guān)閉秒表，讀取秒表通電時(shí)間t。，繼續(xù)攪拌，每間隔一分鐘記錄一次溫差，測(cè)10個(gè)點(diǎn)為止。6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將“加熱功率”調(diào)節(jié)旋鈕，逆時(shí)針旋到底，按狀態(tài)轉(zhuǎn)換鍵置待機(jī)狀態(tài)。（二）中和熱的測(cè)定1）將量熱杯中的水倒掉，用干布擦凈，重新用量筒取400ml蒸餾水注入其中，然后加入50ml1mol?dm-3的HCl溶液。再取50ml1mol?dm-3的NaOH溶液注入堿儲(chǔ)液管中，仔細(xì)檢查是否漏液。2）適當(dāng)調(diào)節(jié)磁珠的轉(zhuǎn)速，在待機(jī)狀態(tài)下按“△”“▽”鍵，設(shè)置定時(shí)時(shí)間60S，當(dāng)溫差基本穩(wěn)定時(shí)，由“待機(jī)”轉(zhuǎn)換至“測(cè)量”溫差自動(dòng)采零并鎖定，定時(shí)器工作。每分鐘記錄一次溫差，記錄10分鐘。3）然后迅速拔出玻璃棒，加入堿溶液（不要用力過猛，以免相互碰撞而損壞儀器）。繼續(xù)每隔一分鐘記錄一次溫差。4）加入堿溶液后，溫度上升，待體系中溫差幾乎不變并維持一段時(shí)間即可停止測(cè)量。注：此實(shí)驗(yàn)過程，無(wú)須對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行加熱。（三）醋酸解離熱的測(cè)定用lmol?dm-3CH3COOH溶液代替HCl溶液，重復(fù)上述中和熱的測(cè)定步驟。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉電源，清洗量熱杯，儲(chǔ)堿管和用過盛溶液的量器燒杯，將傳感器，電源線，加熱線取下，放入箱中，蓋上蓋子。（四）將雷諾校正法求得的△T1.將加熱功率P和通電時(shí)間t代入下式中，計(jì)算出熱量計(jì)常數(shù)K。1、根據(jù)鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)作圖，用雷諾校正法，求溫度變化量&得r1~[△曲中和二-X1000[2、根據(jù)醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)所記錄的數(shù)據(jù)作圖，用雷諾校正法，求溫度變化量得■eV3、計(jì)算醋酸摩爾解離熱△H二△H—△Hr解離rmr中和注：C為酸（或堿）溶液的初始濃度，V為酸（或堿）溶液的體積。五、注意事項(xiàng)1、在三次測(cè)量過程中，應(yīng)盡量保持測(cè)定條件的一致。如水和酸堿溶液體積的量取，攪拌速度的控制，初始狀態(tài)的水溫等。2、實(shí)驗(yàn)所用的1mol?dm-3NaOH、HCl和Hac溶液應(yīng)準(zhǔn)確配制，必要時(shí)可進(jìn)行標(biāo)定。3、實(shí)驗(yàn)所求的AH卯和AH均為一摩爾反應(yīng)的中和熱，因此當(dāng)HCl和Hac溶液濃度非常準(zhǔn)r中和rm確時(shí)，NaOH溶液的用量可稍稍過量，以保證酸完全被中和。反之，當(dāng)NaOH溶液濃度準(zhǔn)確時(shí)，酸可稍稍過量。4、在電加熱測(cè)定溫差△T1過程中，要經(jīng)常察看功率是否保持恒定，此外，若溫度上升較快，可改為每半分鐘記錄一次。5、在測(cè)定中和反應(yīng)時(shí)，當(dāng)加入堿液后，溫度上升很快，要讀取溫差上升所達(dá)的最高點(diǎn)，若溫度是一直上升而不下降，應(yīng)記錄上升變緩慢的開始溫度及時(shí)間，只有這樣才能保證作圖法求得AT的準(zhǔn)確性。六、雷諾校正用雷諾圖（溫度?時(shí)間曲線），確定試驗(yàn)中的如下圖⑴所示。圖中ab段表示實(shí)驗(yàn)前期,B點(diǎn)相當(dāng)于開始加熱點(diǎn)；Be段相當(dāng)于反應(yīng)期；cd段則為后期。由于量熱計(jì)與周圍環(huán)境有熱量交換，所以曲線ab和cd常常發(fā)生傾斜，在實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的溫度變化值A(chǔ)T實(shí)際上是按如下方法確定：取B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度—點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度為5其平均溫度H+t2)/2為T,經(jīng)過T點(diǎn)作橫作標(biāo)的平行線TO與曲線abed相交于0點(diǎn)，然后通過0點(diǎn)作垂線AB,垂線與ab線和cd線的延長(zhǎng)線分別交于E、F兩點(diǎn)，則E、F兩點(diǎn)所表示的溫度差即為所求的溫度變化值圖中EE/表示環(huán)境輻射進(jìn)來的熱量所造成的溫度升高，這部分應(yīng)當(dāng)扣除的；而FF/表示量熱計(jì)向環(huán)境輻射出的熱量所造成的溫度降低，這部分是應(yīng)當(dāng)加入的。經(jīng)過上述溫度校正所得的溫度差EF表示了由于樣品發(fā)生反應(yīng)，使量熱計(jì)溫度升高的數(shù)值。如果量熱計(jì)絕熱性較好，