Wat is het verschil tussen een bomcalorimeter en een koffiekopcalorimeter?

Een bomcalorimeter en een calorimeter voor koffiekopjes zijn beide apparaten die worden gebruikt om de warmte te meten die wordt geproduceerd of verbruikt door een chemische reactie. Ze verschillen echter in hun constructie en de manier waarop ze warmte meten.

Bomcalorimeter:

1. Constructie:

- Een bomcalorimeter bestaat uit een sterke, afgesloten metalen houder, de bom genaamd, meestal gemaakt van roestvrij staal.

- De bom wordt ondergedompeld in een bekend volume water in een geïsoleerde container.

2. Procedure:

- De reactie wordt uitgevoerd in de bom, die onder hoge druk met zuurstof is gevuld.

- De te testen stof (het monster) wordt in een klein bakje in de bom geplaatst.

- Een elektrisch circuit ontsteekt het monster, waardoor het reageert en warmte vrijkomt.

3. Meting van warmte:

- De temperatuurverandering van het water rondom de bom wordt nauwkeurig gemeten met behulp van een thermometer of temperatuursonde.

- De warmte die vrijkomt bij de reactie wordt berekend op basis van de temperatuurverandering en de warmtecapaciteit van het systeem (inclusief het water, de bom en andere componenten).

Koffiekopjescalorimeter:

1. Constructie:

- Een koffiekopjescalorimeter is eenvoudiger en bestaat uit een piepschuim of plastic bekertje (vergelijkbaar met een koffiekopje).

- De beker wordt gevuld met een bekend volume water en het reactievat (meestal een reageerbuisje of klein bekerglas) wordt in het water geplaatst.

2. Procedure:

- De reactie wordt uitgevoerd in het reactievat en de vrijkomende of geabsorbeerde warmte wordt overgedragen aan het water.

- De temperatuurverandering van het water wordt gemeten met behulp van een thermometer.

3. Meting van warmte:

- De warmte die bij de reactie betrokken is, wordt berekend op basis van de temperatuurverandering van het water, de watermassa en de soortelijke warmtecapaciteit van water.

Het belangrijkste verschil tussen een bomcalorimeter en een koffiekopcalorimeter ligt in de manier waarop warmte wordt vastgehouden en gemeten. Bomcalorimeters werken onder hoge druk en maken nauwkeurige metingen van warmteveranderingen in hoogenergetische reacties mogelijk. Aan de andere kant zijn koffiekopcalorimeters eenvoudiger in gebruik en geschikt voor het meten van warmteveranderingen bij energiezuinige reacties.

Bomcalorimeters worden vaak gebruikt voor het nauwkeurig bepalen van de calorische waarde van onder meer brandstoffen en explosieven. Calorimeters voor koffiekopjes worden vanwege hun eenvoud vaak gebruikt in inleidende scheikundelaboratoria om warmteveranderingen in eenvoudige chemische reacties aan te tonen.