Kalorifik Değer Nedir?

Kalorifik değer, bir numunenin, sabit hacimli bir kap içerisinde oksijenle yakıldığında birim kütlesi tarafından açığa çıkarttığı ısı miktarı olarak tanımlanabilir. Kalorifik değer (veya yanma ısısı), bir bomba kalorimetre ile numunede bulunan karbon dioksit ve su oluşturmak için tüm karbon ve hidrojenin oksijenle yakılmasıyla, kükürt gibi diğer elementlerin oksidasyonu da dahil olmak üzere açığa çıkan ısıyı belirtir. Kalorifik değer, kalori (cal), İngiliz ısı birimi (Btu) veya Joule (J) olarak ifade edilebilir.

 

Bomba Kalorimetre Nedir?

Bomba kalorimetre, bir numunenin yanma reaksiyonu sırasında açığa çıkarttığı ısı miktarını ölçmek için tasarlanmış bir cihazdır. Kalorimetre, analiz için çevreden izole edilmiş bir sistem oluşturur, yani cihaz ile ortam arasında ısı alışverişi olmaz. Bu sayede bomba kalorimetre ile kalorifik değer analizleri hassas bir şekilde gerçekleştirilir.

Bomba kalorimetrenin ölçüm doğruluğu için sertifikalı referans numuneler yani değeri bilinen standart malzemeler kullanılır. Bunlardan en sık kullanılan benzoik asittir. Sertifikalı benzoik asitlerde her bir tabletin kalorifik değeri, belirli sapma aralığı içerisinde, bilinmektedir. Bomba kalorimetre ile yüksek basınçlı ortamda benzoik asit veya değeri bilinen numune yakılarak kalorifik değer hesaplaması yapılır. Bomba kalorimetreden alınan sonuç sertifika değeri ile karşılaştırılır, eğer elde edilen sonuç sertifikada belirtilen referans aralığı içerisinde ise ölçümün doğru gerçekleştiği kabul edilir. Referans aralığı içerisinde değil ise ölçüm doğru değildir. Ölçüm yanlışlığı;  ortam koşullarının uygun olmaması, sistemsel sorunlar, yanlış analiz hazırlanması veya bomba kalorimetrenin kalibrasyonun hatalı olması veya sistemsel hatalar örneğin yanlış su miktarı gibi farklı nedenlerden kaynaklanabilir.

Bomba kalorimetre hakkında detaylı bilgi almak, sertifikalı referans malzeme (benzoik asit, …) veya sarf malzeme temini için bize ulaşabilirsiniz.

 

Kalorimetre Bombası (Analiz Haznesi)

Kalorimetre bombası (analiz haznesi), yüksek basınca dayanıklı metal bir haznedir. Bomba kalorimetre ile gerçekleştirilen analizlerde analiz haznesi olarak kullanılır. İçerisine yerleştirilen numunenin yüksek basınçlı gaz (çoğunlukla oksijen) ile güvenli bir şekilde yanma işleminin gerçekleştirilmesini sağlar. Bu nedenle yüksek basınca dayanıklı olması ve belirli aralıklarla hidrolik basınç testinin gerçekleştirilmesi gereklidir. Kalorimetre bombası en az 200 bar basınca dayanıklı olmalıdır. Standartlara uygun olarak tasarlanmış olması ve düzenli olarak kontrollerinin yapılması gereklidir. Kalorimetre bombasının sızdırmaz olması, basınç testlerinin ASTM E144 standardına uygun olarak gerçekleştirilmiş olması ve güvenlik önlemleri dikkate alınarak kullanılması gerekli ve önemlidir. Güvenlik önlemleri hakkında bilgi almak için analiz haznesi (kalorimetre bombası) kullanımı esnasında dikkat edilmesi gereken unsurlar başlıklı blog yazımızı okuyabilir veya sorularınız için bize ulaşabilirsiniz.

 

Bomba Kalorimetre Kalibrasyonu

Bomba kalorimetre ile kalorifik değer analizlerine başlamadan önce, sistem içeriklerinin ve etkilerinin cihaza tanıtılması için analizler gerçekleştirilerek cihaz kalibrasyonu yapılmalıdır. Kalibrasyon analizlerinin temel amacı analiz hesaplarını doğru şekilde gerçekleştirerek cihazın ısı kapasitesini saptamaktır. Isı kapasitesi bir maddenin sıcaklığını 1 birim artırmak için gerekli enerji miktarıdır. Bomba kalorimetre ile gerçekleştirilen analizler sonucunda kalorifik değer hesaplaması yapılırken, ısı kapasitesi sistem tarafından kullanılmaktadır. Bu nedenle ısı kapasitesinin doğru tespit edilmesi önemlidir.

Kalibrasyon analizleri için sertifikalı referans malzeme(benzoik asit) kullanılır. Bomba kalorimetre kullanılarak en az 5 adet başarılı kalibrasyon analizi gerçekleştirdikten sonra bu analizlerin RSD(Bağıl Standart Sapma) değeri sistem tarafından hesaplanır. Uluslararası organizasyonların (ASTM, ISO, DIN, …) belirlemiş olduğu standartlara göre bomba kalorimetre kalibrasyonunun gerçekleştirilebilmesi için sistemin RSD değeri %0,17’den az olmalıdır. Bu değer ne kadar düşük ise kalorimetrenin sapması o kadar azdır ve  ısı kapasitesi doğru belirlenmiştir.

Bomba kalorimetrenin kalibrasyon işlemleri tamamlandıktan/ısı kapasitesi belirlendikten sonra standart analizlere devam ederek numunelerinizin kalorifik değer ölçümlerini gerçekleştirebilirsiniz.

 

Bomba Kalorimetre ile Kalorifik Değer Analizi

Bomba kalorimetre kalibrasyonu sonrasında, değeri bilinmeyen numunelerin standart analizleri/ kalorifik değer analizi gerçekleştirilir. Katı ve sıvı yanabilen malzemelerin bomba kalorimetre ile analizleri gerçekleştirilebilir. Farklı numune türleri için bomba kalorimetre uygulamaları ve kullanılacak malzemeler değişiklik gösterebilmektedir. Bomba kalorimetre uygulamaları detaylı bilgi almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Standart Kalorifik Analize Başlamadan Önce Gerekli Olanlar:

o Test Ortamı- Doğrudan güneş ışığından ve diğer radyasyon kaynaklarından korunan, hava akımı olmayan bir ortamdır. Oda sıcaklığının ve bağıl neminin termostatik kontrolü tavsiye edilmektedir.

o Analiz Haznesi- Yanmanın gerçekleştiği haznedir, kalorimetre bombası olarak da adlandırılır. Basınca ve sıcaklık değişimlerine dayanıklı, yüksek ısı iletimine sahiptir.

o Terazi- Analiz numunesini en yakın 0,0001 grama kadar tartabilen bir laboratuvar terazisidir.

o Yakma Teli- Telin ateşleme esnasında hazneye verdiği ısı belirlenmiş olmalıdır.

o Kroze- Platin, kuvars veya baz metal alaşımlarından üretilmiş, açık numune yuvasıdır.

o Oksijen- Sıvılaştırılmış havadan üretilmiş,%99,5’ten daha saf ve yanıcı madde içermez olmalıdır.

o Oksijen Şarj Aparatı- Analiz haznesinin ve oksijen tüpünün çıkış basıncını gösterir, dolum için gerekli bağlantıların güvenli bir şekilde yapılmasını sağlar ve basınçlı oksijene karşı aşınmaya dayanıklıdır.

o Analiz Edilecek Numune- Uygun boyutlara getirilmiş, homojen numunedir.

 

Değeri bilinmeyen numunelerin kalorifik değer analizi için: Kroze içerisinde, uygun boyutlara getirilmiş homojen numuneden 1 gram olacak şekilde tartınız. Kalorimetre bombasının (analiz haznesi) bacaklarında bulunan yarıklardan yakma telini geçiriniz. Yakma teli krozeye temas etmeden numuneye temas etmelidir. Daha sonrasında analiz haznesinin (kalorimetre bombasının) içerisine 1 ml saf su ekleyiniz. Kalorimetre bombasının üst kısmını, alt haznesine yerleştirerek üst halkasını kapatınız. Oksijen şarj aparatı yardımı ile kalorimetre bombasına oksijen gazı dolumu gerçekleştiriniz. Numune hazırlama süreciniz bittikten sonra kalorimetre bombasını kalorimetre içerisine yerleştirerek analizi başlatınız.

Kalorimetre ile farklı numune türlerinin analizi veya detaylı analiz hazırlama hakkında bilgi almak için bize ulaşabilirsiniz.

 

Bomba Kalorimetre Aplikasyonları

 

Bomba kalorimetre birçok sektörde kullanılan temel bir laboratuvar cihazıdır. Farklı türden numunelerin kalorifik değer analizi için bomba kalorimetre kullanılmaktadır. Bu nedenle farklı numuneler için aplikasyonlar değişiklik göstermektedir.

Bomba Kalorimetre ile;

• Kömür

• Kok

• Biyoyakıt

• Atık

• Enerjik Malzemeler (Patlayıcı, …)

• Gıda

• Sıvı Yakıtlar

• Daha birçok katı ve sıvı yanabilen malzemenin kalorifik değer analizi gerçekleştirilmektedir.

Kalorimetre IC210 kullanarak, birçok numune türü için hazırlamış olduğumuz kapsamlı aplikasyon notlarımız bulunmaktadır. Bomba Kalorimetre Aplikasyon Notlarına ulaşmak veya detaylı bilgi almak için bize ulaşabilirsiniz.

 

Bomba Kalorimetre ile Halojene Dayanıklı Analiz Haznesi

 

Halojenler (7A grubu elementler) birçok endüstride kullanılırken aynı zamanda doğaya ve canlıların sağlığına risk oluşturmaktadır. Bu nedenle halojenlerin endüstride kullanımı uluslararası standartlara uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Kullanılacak malzemelerdeki halojen miktarının tespiti için geliştirmiş olduğumuz Halojen Madde Yakma Ünitesi veya Kalorimetre IC210 Halojen Modu ile ön hazırlık yapılabilmektedir.

Halojen içeriği aynı zamanda kalorimetre bombası yapısına da zarar verebilmektedir. Bu nedenle geliştirmiş olduğumuz Halojene Dayanıklı Analiz Haznesi ile halojen içeriği olan numunelerin de kalorifik değer analizi veya halojen tespit analizleri güvenle gerçekleştirilebilmektedir.

Halojene Dayanıklı Analiz Haznesi hakkında bilgi veya fiyat teklifi almak için bize ulaşabilirsiniz.