13-ma’ruza kalorimetriya reja: Kalorimetriya

13-MA’RUZA
KALORIMETRIYA
REJA:
1. Kalorimetriya
2. Kalorimetriyaning kelib chiqishi
3. Kalorimetriyaning qo’llanilishi


KALORIMETRIYA (lot. calor — issiqlik va… metriya) — turli fizik, kimyoviy va biologik jarayonlarda sodir bo‘ladigan issiklik effektlari (issiqlik miqdorlari)ni o‘lchash usullari majmui. Xususan, Kalorimetriya usullari bilan jismlarning issiqlik sig‘imi, fazaviy o‘tishlar issiqligi (erish, qaynash va b.), kimyoviy reaksiyalarda ajraladigan issiqlik effektlari, radioaktiv emirilishlar, tirik organizmlarda moddalar almashinuvi va b. aniklanadi.
Turli jarayonlarda jism sarflaydigan yoki yutadigan issiqlik miqdorini bevosita o‘lchash uchun ishlatiladigan asboblar kalorimetrlar deyiladi. 400 K va undan yuqori temperaturadagi issiklik o‘lchashlarini o‘z ichiga olgan Kalorimetriyani yuqori temperaturalar K. si, suyuq azot, vodorod va geliy temperaturlari sohasini (-77 Kelьvin va undan pastda) past temperaturalar K. si deyiladi.
Kalorimetriyani o‘lchash usullari issiqlik texnikasida, metallurgiyada, kimyo texnologiyasida keng ishlatiladi. Turli texnologik jarayonlarda jismlarning qizishi, erishi yoki bug‘lanishi uchun sarflanadigan issiqlikni hisoblashda; kimyoviy reaksiyalarning borishi chegarasini aniqlashda va ularning sodir bo‘lish shartlarini belgilashda Kalorimetriyadan foydalaniladi. Masalan, grafitdan sintetik olmos olish mumkin bo‘lgan bosim va temperaturara sohasini shu moddalarning issiqlik sig‘imlarini va yonish issiqliklarini kalorimetrik o‘lchashlar orqali aniklangan. Biologiyada Kalorimetriya (biokalorimetriya) yordamida organizmda bo‘lib turadigan kimyoviy va fizik jarayonlar [endotermiklik yutilishi) va ekzotermiklik chikarish)dagi issiqlik effektlari aniklanadi. Masalan, bir soatda ichak tayoqchasi mikrobi ~10~9 kal, odam 5-104 kal issiqlik chiqarishini Kalorimetriya usuli bilan aniqlangan. Organizmdan ajralib chikadigan issiqlik mikdorini aniqlash uchun, odatda, hayvon yoki odam kalorimetr (devorlari orasida suv oqib turadigan kamera)ga joylashtiriladi. Bunda organizmdan chiqayotgan issiqlikni suv yutadi. Suv massasi va uning temperaturara o‘zgarishidan qancha issiklik ajralishi bilib olinadi. Agar bunday bevosita o‘lchash mumkin bo‘lmasa, u holda bilvosita usullardan foydalaniladi (mas, organizm vaqt birligida yutgan O₂ va chiqargan SO₂ nisbatidan oqsil, yog‘, uglerodlarning oksidlanishi uchun sarflagan O₂ mikdori aniqlanadi. Oksidlanish reaksiyalaridagi issiklik effektlariga qarab organizmda xreil bo‘ladigan issiqlik miqdorini hisoblab chiqsa bo‘ladi). Kalorimetriya fiziologik tadqiqotlar va diagnostikada katta ahamiyatga ega.
Amalda eng kup kullaniladigan fizik-kimyoviy usullarni asosan uch guruxga ajratish mumkin. Ular optik, elektrokimyoviy va xromatografik analiz usullaridir.