Исходя из вышесказанных соображений, В.
Исходя из вышесказанных соображений, В.
Труды совещания по химии цемента - П. Будницов
245 
Применение дифференциального калориметра, ввиду его
крайней простоты и высокой чувствительности для измерения теплот смачивания,
является, на нашхвзгляд, весьма перспективным. Кроме того, дифференциальная
методика позволяет в ряде случаев непосредственно в опыте отделить основной
тепловой эффект от ряда побочных, ему сопутствующих, как, например, выделение
теплоты разбавления при изучении теплот адсорбции из растворов, выделение
теплоты при изменении давления газа в адсорбционной калориметрической ампулке
[28] и т. д. Для этого во время опыта в холостом стакане проводится аналогичный
процесс, при котором выделяется только побочная теплота, в этом случае
измерительная схема регистрирует только основной эффект. В литературе описан
ряд весьма чувствительных дифференциальных калориметров [26, 28, 30]. Однако
малая применимость их для адсорбционных целей была связана с наличием
переменного теплообмена между стаканчиками, что не позволяет производить на
этих калориметрах измерения растянутых во времени тепловых эффектов. Поэтому
мы в последнее время провели большую работу по выяснению возможности
использовать дифференциальный метод для измерения медленно выделяющихся
тепловых эффектов. Для этого мы использовали другой метод измерения,
заключающийся в том, что после разбивания ампулки в холостом стаканчике, в
котором налито то же количество жидкости и находится такая же, но не разбитая,
ампулка, вводится путем включения тока в
нагреватель эквивалентное измеряемому эффекту количество теплоты, которое
измеряют и тем самым сразу определяют искомую теплоту смачивания [30].
Равенство тепловых эффектов в обоих стаканчиках
контролируется по равенству температур между ними (с помощью нуль- индикатора).
Если вводить тепло в холостой стаканчик по той же кривой, по которой выделяется
теплота смачивания, то разность температур между стаканчиками будет всегда
равна нулю, а следовательно, теплообмен по проводам термопар, который является
одним из существенных недостатков дифференциальных систем, будет сведен к нулю.
При этом теплообмен обоих стаканчиков по отношению к внешней среде будет
одинаков. Для автоматического регулирования тока в нагревателе холостого
стаканчика мы использовали фотоэлектронный усилитель, описанный выше. При
разбивании ампулки температура одного стаканчика повышается, благодаря чему
возникают ЭДС на дифференциальной термобатарее, световой зайчик гальванометра
перемещается, и на выходе фотоэлектронного усилителя появляется сигнал, который
усиливается, на усилительном блоке. Выходной ток усилителя подается на
Нагреватель второго стакана, который нагревается до тех пор, пока разность
температур не станет равной нулю. Поскольку количество тепла пропорционально
квадрату разности потенциалов и обратно йропОрционально сопротивлению
нагревателя, которое практически постоянно, то измерение тепловой мощности,
выделяемой током, 'Сводится к измерению зависимости квадрата напряжения от времени.
Площадь, ограниченная кривой, выражающей эту зависи- ■§50 мость, и определяет искомую тепловую
мощность. Исходя из вышесказанных соображений, В. М. Малиновским и Е. А.
Харламовым
title="">[13] была построена весьма
чувствительная дифференциальная установка, блок-схема которой представлена на
рис. 11. Для возведения напряжения на нагревателе в квадрат использовалась
схема, предложенная Бужелем и Стюртевантом [31]. Квадрат напряжения записывался
с помощью самопишущего потенциометра ЭПП-09. В качестве нуль-индикатора
использовался зеркальный гальванометр М-21/4, который позволил реализовать
максимальную температурную чувствительность, равную 5 • 10-4 град (мм, при этом фотоэлектронный
усилитель и квадратор позволили с точностью до 2% реализовать
калориметрическую чувствительность в 1 • 10_3 кал. Следует отметить, что
фотоэлектронный усилитель свободно регистрирует перемещение светового зайчика
менее чем на 0,01
мм, не вводя при этом собственных искажений, что
позволяет реализовать температурную чувствительность порядка 2—5 ' 10^6°. В. наших
условиях предел чувствительности был обусловлен вибрациями гальванометра.
Кроме того, при столь высокой температурной чувствительности значительно
сказываются флюктуации температуры окружающей среды. Выравнивание температуры
с помощью металлического кожуха становится уже недостаточным, необходимо помещать
калориметр в хорошо термостати- Рис.
11. Блок-схем а дифферен- рованную
оболочку. Уменьшение теп- циальной
^калориметрической ловых потерь калориметра может осу-
установки. ществляться помещением всего кало риметра в автоматически управляемую
оболочку. Нулевая разность температур между оболочкой и средней температурой
обоих стаканчиков при этом поддерживается постоянной с помощью
дифференциальной термобатареи, одни спаи которой помещены в оболочку, а
другие—попеременно то в одном, то в другом стаканчике зеркального гальванометра
и фотореле пропорционального режима. Кроме того, при повышении температурной
чувствительности до 1
• Ю“"60—2
• 10~6°
необходимо особое внимание обращать на индивидуальное качество каждого спая
термобатареи и на их изоляцию [28]. ..