A बम -बमएक विशेष उपकरण है जिसका उपयोग मापने के लिए किया जाता हैदहन की गर्मी(कुल ऊर्जा सामग्री) नियंत्रित, उच्च दबाव, ऑक्सीजन युक्त स्थितियों के तहत एक पदार्थ की। यहाँ इसके उद्देश्य और प्रमुख अनुप्रयोगों का टूटना है:
प्राथमिक उद्देश्य:
निर्धारित करने के लिएसकल ऊष्मा ऊर्जाजब कोई पदार्थ गुजरता है तो जारी किया जाता हैपूर्ण दहन(ऑक्सीजन में जलना)। यह मान प्रति द्रव्यमान ऊर्जा इकाइयों (जैसे, kj/g, kcal/g, btu/lb) में व्यक्त किया जाता है।
प्रमुख अनुप्रयोग:
खाद्य और पोषण विज्ञान:
उपायकैलोरी मूल्य (कैलोरी)खाद्य पदार्थों (जैसे, वसा, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन)।
पैक किए गए खाद्य पदार्थों पर पोषण लेबलिंग के लिए डेटा प्रदान करता है।
ईंधन और ऊर्जा अनुसंधान:
निर्धारित करता हैतापन मूल्यईंधन की:
ठोस ईंधन (कोयला, बायोमास, लकड़ी)।
तरल ईंधन (गैसोलीन, डीजल, जैव ईंधन)।
गैसीय ईंधन (प्राकृतिक गैस, प्रोपेन)।
ईंधन की गुणवत्ता और दक्षता का आकलन करने के लिए ऊर्जा कंपनियों द्वारा उपयोग किया जाता है।
भौतिक विज्ञान:
रसायनों, पॉलिमर, वस्त्र और विस्फोटकों के दहन गुणों का परीक्षण करता है।
औद्योगिक सामग्रियों की सुरक्षा और स्थिरता का मूल्यांकन करता है।
पर्यावरण विज्ञान:
अपशिष्ट-से-ऊर्जा परियोजनाओं के लिए अपशिष्ट पदार्थों (जैसे, नगरपालिका ठोस अपशिष्ट) की ऊर्जा सामग्री का विश्लेषण करता है।
जीवाश्म ईंधन की तुलना में जैव ईंधन की दक्षता का आकलन करता है।
यह कैसे काम करता है (सरलीकृत):
नमूना तैयारी:एक छोटे, सूखे नमूने को तौला जाता है और एक मजबूत स्टेनलेस-स्टील "बम" कक्ष के अंदर एक क्रूसिबल में रखा जाता है।
ऑक्सीजन संतृप्ति:पूर्ण दहन सुनिश्चित करने के लिए बम उच्च दबाव वाले ऑक्सीजन (m30 एटीएम) से भरा है।
प्रज्वलन:नमूना विद्युत रूप से प्रज्वलित है।
हीट माप:बम पानी के स्नान में डूबा हुआ है। दहन के दौरान जारी गर्मी पानी के तापमान को बढ़ाती है, एक सटीक थर्मामीटर द्वारा मापा जाता है।
गणना:तापमान परिवर्तन का उपयोग ज्ञात कैलोरीमीटर स्थिरांक का उपयोग करके जारी ऊर्जा की गणना करने के लिए किया जाता है।
प्रमुख विशेषताऐं:
निरंतर मात्रा:एक सील कंटेनर में प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिससे आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन (ΔU) के सटीक माप की अनुमति मिलती है।
पूर्ण दहन:उच्च दबाव ऑक्सीजन सुनिश्चित करता है कि सभी कार्बन CO, के लिए हाइड्रोजन, H, O, ETC के लिए परिवर्तित हो जाते हैं।
उच्च सटीकता:त्रुटियों को कम करने के लिए बेंजोइक एसिड जैसे मानकों के साथ कैलिब्रेट किया गया।
सीमाएँ:
पैमानेसकल कैलोरी मूल्य (जीसीवी), जिसमें जल वाष्प के संक्षेपण से गर्मी शामिल है (इंजन में उपयोग किए जाने वाले "नेट" मूल्य के विपरीत)।
मानव पाचन दक्षता (खाद्य पदार्थों के लिए) या वास्तविक दुनिया के दहन अक्षमताओं (ईंधन के लिए) के लिए जिम्मेदार नहीं है।
"बम" क्यों?
नाम इसके मजबूत, सील डिज़ाइन को संदर्भित करता है जो उच्च दबाव वाली प्रतिक्रियाओं को समझने में सक्षम है-नहींविस्फोटक परीक्षण!
सारांश में, पोषण, ऊर्जा उत्पादन और भौतिक सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिकाओं के साथ, दहनशील सामग्रियों में संग्रहीत आंतरिक ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए बम कैलोरीमीटर आवश्यक है।