Cos'è bomba calorimetrica?

Bomba Calorimetrica

Una bomba calorimetrica è un tipo di calorimetro a volume costante utilizzato per misurare il calore di reazione, in particolare il calore di combustione di un campione. Il calore di reazione viene determinato bruciando una piccola quantità di sostanza in eccesso di ossigeno all'interno di un contenitore metallico sigillato e resistente (la "bomba"). Questo contenitore è immerso in una quantità nota di acqua.

Ecco i concetti chiave relativi alla bomba calorimetrica:

  • Funzionamento: La sostanza da analizzare viene posta all'interno della bomba, che viene poi sigillata e riempita con ossigeno ad alta pressione. Un filo di accensione viene utilizzato per avviare la combustione. Il calore rilasciato dalla combustione riscalda la bomba e l'acqua circostante.

  • Misurazione del calore: La variazione di temperatura dell'acqua viene misurata con precisione. Conoscendo la massa dell'acqua, il suo calore specifico e la variazione di temperatura, è possibile calcolare il calore assorbito dall'acqua. Questo calore è uguale al calore rilasciato dalla reazione di combustione, a volume costante.

  • Calore di Combustione: La bomba calorimetrica viene utilizzata principalmente per determinare il calore di combustione di un composto, che è la quantità di calore rilasciata quando una mole di sostanza brucia completamente in ossigeno.

  • Calibrazione: Prima di poter utilizzare una bomba calorimetrica per misurazioni accurate, è necessario calibrarla. La calibrazione prevede la combustione di una sostanza con un calore di combustione noto (solitamente acido benzoico) e la determinazione della capacità termica della bomba.

  • Applicazioni: Le bombe calorimetriche sono utilizzate in diversi campi, tra cui la chimica, la scienza dei materiali, e la nutrizione, per determinare il contenuto energetico di alimenti, combustibili e altri materiali.

  • Tipo di processo: La reazione che avviene all'interno della bomba calorimetrica è un processo adiabatico (o quasi adiabatico), poichè si cerca di minimizzare lo scambio di calore con l'ambiente esterno.

In sintesi, la bomba calorimetrica è uno strumento prezioso per determinare con precisione il calore di reazione, in particolare il calore di combustione, di una sostanza. La sua capacità di mantenere un volume costante e misurare la variazione di temperatura consente di calcolare con precisione il contenuto energetico di diversi materiali.