[發明專利]一種應用于絕熱反應量熱的樣品動態熱容測算方法

有效

• 申請號: 201610828105.5
• 申請日: 2016-09-19
• 公開（公告）號: CN106645274B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 許啟躍;葉樹亮;楊遂軍;丁炯
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.一種應用于絕熱反應量熱的樣品動態熱容測算方法，其特征在于：

所使用的絕熱反應量熱裝置具有雙通道不對稱的樣品池結構，兩側樣品池盛放種類、質量和濃度完全相同的樣品，在實驗中分別產生絕熱條件反應和路徑偏移反應，分別稱為絕熱側反應和對照側反應；利用兩側的數據，對任意一側，反應過程中反應物的濃度變化按以下方程計算：

其中，M_s為反應物質量，c₀為反應物初始濃度，T₀、T_f分別表示反應起始溫度和反應終止溫度,T_s為樣品溫度，Q_bs代表樣品池流向樣品的熱量，C_s(T)代表樣品計算比熱容函數；

在計算上式時使用估算比熱容函數C_s(T)_est代替C_s(T)，得到估算的反應物動態濃度值后，在兩側反應溫度曲線上劃等溫線，等溫線上的比熱容的計算值由下式得到：

其中，t為時間，c_1,T表示溫度值為T的等溫線上絕熱側反應物濃度，c_2,T表示溫度值為T的等溫線上對照側反應物濃度，Q_bs,1表示絕熱側樣品池流向樣品的熱流，Q_bs,2表示對照側樣品池流向樣品的熱流，T_s1,T表示溫度值為T的等溫線上絕熱側樣品溫度；T_s2,T表示溫度值為T的等溫線上對照側樣品溫度；

將上式得到的樣品計算比熱容函數C_s(T)與估算比熱容函數C_s(T)_est比較，若偏差大于閾值，則重新利用C_s(T₀)、C_s(T_f)設計插值函數，并重復上述步驟，直到C_s(T)_est與C_s(T)偏差最小，此時得到C_s(T)_est最接近絕熱反應過程中的樣品比熱容-溫度函數。

2.根據權利要求1所述的一種應用于絕熱反應量熱的樣品動態熱容測算方法，其特征在于：首次估算比熱容函數C_s(T)_est時，使用穿過C_s(T₀)、C_s(T_f)兩點的直線來插值，在逼近過程中根據C_s(T)_est與C_s(T)的偏差情況不斷調整插值函數的參數。

3.根據權利要求1所述的一種應用于絕熱反應量熱的樣品動態熱容測算方法，其特征在于：產生路徑偏移的對照側樣品池與絕熱側樣品池相比，材料相同、前者池壁厚大于后者；或者采用相同的形狀、壁厚，但前者的材料導熱系數小于后者，或者設置具有一定隔熱性能的中間夾層，通過上述手段使對照側樣品池內外壁間的熱量傳遞滯后于絕熱側樣品池，從而使其中樣品發生反應路徑的偏移。