该量热法是确定用化学或物理过程相关联的系统的卡路里含量的变化的技术。它基于系统吸收或散发热量时温度变化的度量。量热计是用于涉及热交换的反应的设备。
所谓的“咖啡杯”是这种器具的最简单形式。通过使用它，测量在恒压下在水溶液中进行的反应中涉及的热量。咖啡杯量热计由放置在烧杯中的聚苯乙烯容器组成。
将水放入装有盖的聚苯乙烯容器中，该盖由相同的材料制成，可以提供一定程度的热绝缘。另外，该容器具有温度计和机械搅拌器。
当在水溶液中发生反应时，该量热仪测量吸收或释放的热量，具体取决于反应是吸热的还是放热的。要研究的系统由反应物和产物组成。
量热法研究什么？
量热法研究与化学反应相关的热能及其如何用于确定其变量之间的关系。它们在研究领域中的应用证明了这些方法的范围。
量热仪的热量
通过将热量计吸收的热量除以温度变化来计算该容量。这种变化是放热反应中散发的热量的乘积，等于：
量热仪吸收的热量+溶液吸收的热量
可以通过测量温度变化，添加已知量的热量来确定变化。为了确定热容量，通常使用苯甲酸，因为它的燃烧热（3,227 kJ / mol）是已知的。
热容量也可以通过使用电流增加热量来确定。
例
将95 g的金属棒加热至400ºC，立即将其与500 g的水一起放入量热计，最初为20ºC。系统的最终温度为24ºC。计算金属的比热。
Δq= mx ce xΔt
在此表达式中：
Δq=负载变化。
m =质量
ce =比热。
Δt=温度变化。
水获得的热量等于金属棒散发的热量。
该值类似于银的比热表（234 J / kgºC）中显示的值。
因此，量热法的应用之一是用于材料鉴定的合作。
量热泵
它由一个钢制容器（称为泵）组成，可抵抗在该容器中发生的反应过程中可能产生的高压。该容器连接到点火电路以开始反应。
将泵浸入盛有水的大容器中，水的作用是吸收反应过程中在泵中产生的热量，从而减小温度变化。该水容器配备有温度计和机械搅拌器。
在几乎恒定的体积和温度下测量能量变化，因此无需对泵中发生的反应进行任何工作。
ΔE= q
ΔE是反应中内部能量的变化，q是其中产生的热量。
量热仪类型
等温滴定热量计（CTI）
量热计有两个单元：一个放置样品，另一个放置参照物，通常放水。
由于在样品池中发生的反应，在池之间产生的温差由反馈系统抵消，该反馈系统注入热量以使池的温度均匀。
这种量热仪可以跟踪大分子及其配体之间的相互作用。
差示扫描量热仪
该量热仪具有两个单元，例如CTI，但是它具有一个可以确定与材料随时间变化相关的温度和热通量的设备。
该技术提供了有关蛋白质和核酸折叠以及其稳定化的信息。
应用领域
-量热法可以确定化学反应中发生的热交换，因此可以更清楚地了解其机理。
-通过确定材料的比热，量热法可提供有助于识别材料的数据。
-由于反应的热变化与反应物浓度之间存在直接的比例关系，再加上量热法不需要清晰的样品这一事实，该技术可用于确定复杂基质中存在的物质的浓度。
-在化学工程领域，量热法用于安全过程中，以及在优化过程，化学反应和操作单元的不同领域中。
等温滴定热法的用途
-在酶作用机制的建立及其动力学方面进行合作。这项技术可以测量分子之间的反应，确定溶液中的结合亲和力，化学计量，焓和熵，而无需标记。
-评估纳米颗粒与蛋白质的相互作用，并与其他分析方法结合使用，是记录蛋白质构象变化的重要工具。
-在食品和农作物的保存中有应用。
-关于食品的保存，可以确定其变质和保存期限（微生物活性）。您可以比较不同食品保存方法的效率，并且可以确定最佳的防腐剂剂量以及包装控制中的降解程度。
-对于蔬菜作物，您可以研究种子的发芽。在水中和氧气的存在下，它们释放的热量可以用等温量热仪测量。检查种子的年龄和不当存储，并研究它们在温度，pH值或不同化学物质变化下的生长速率。
-最后，它可以测量土壤的生物活性。此外，它可以检测疾病。
差示扫描量热法的用途
-与等温量热法一起，使研究蛋白质与其配体的相互作用，变构相互作用，蛋白质折叠及其稳定机理成为可能。
-您可以直接测量在分子键合过程中释放或吸收的热量。
-差示扫描量热法是一种热力学工具，用于直接确定样品中发生的热能的吸收。这使得可以分析涉及蛋白质分子稳定性的因素。
-还研究了核酸折叠转变的热力学。该技术可以确定分离并偶联至其他脂质的亚油酸的氧化稳定性。
-该技术被用于制药用纳米固体的定量和纳米结构脂质转运蛋白的热表征。
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