التمريـن التاسع

 

تقدير الطاقة الكلية

   


تقدير القيمة الحرارية أو الطاقـة Calorific Value

يمكن قياس القيمة الحرارية أو الطاقة الكيميائية أو الجزيئية

Chemical or molecular energy

المخزنة في جزيئات المادة الغذائية عن طريق حرق جزء من المادة ، ثم تقدير الحرارة الناتجة من الاحتراق بتقدير أو قياس ارتفاع درجة الحرارة ، ويتم تقدير هذه الحرارة في جهاز يعرف باسم المسعر الحرارى Bomb Calorimeter   الموضح بأجزائه المختلفة في الصور المقابلة :

خطــوات العمـل :

أولا : معايرة جهاز المسعر الحراري :

1ـ ضع بودقة الاحتراق نظيفة وفارغة في المكان المخصص لها داخل غرفة الاحتراق ( بومبة المسعر الحراري ).

2ـ يقاس حوالي 5سم بالضبط من خيط قطن ويربط في السلك البلاتينى الخاص بغرفة الاحتراق على أن يتدلى طرفه الآخر في بودقة الاحتراق .

3ـ ثبت غرفة الاحتراق في وضعها الصحيح وأوصل طرفي السلك بقطبي غرفة الاحتراق .

4ـ أملأ غرفة الاحتراق  بالأكسجين بضغط 25 كجم/سم2.

5ـ اضبط مؤشر الجلفانومتر عند صفر التدريج الخاص به واتركه لمدة 30 ثانية ثم اختبر ثبات المؤشر مرة أخرى .

6ـ اضغط على مفتاح الإشغال  وانتظر حوالي 40 ثانية وسجل قراءة الجلفانومتر .

7ـ فك مفتاح الضغط حتى ينطلق الغازات من غرفة الاحتراق ، فك غرفة الاحتراق واملاها بالماء البارد من 2 ـ 3 مرات ويتم تفريغها جيدا .

8ـ عين وزن بودقة الاحتراق فارغة ونظيفة .

9ـ يوزن حوالي بالضبط 5,. جرام من حامض البنزويك المعلوم عدد السعرات الحرارية التي يعطيها الواحد جرام منه في البودقة المعلومة الوزن .

10ـ اضغط كمية حامض البنزويك في البودقة بواسطة المكبس الخاص بالمسعر الحراري أو اضغط الكمية الموزونة إلى هيئة مكعب في مكبس العينات الملحق بالمسعر .

11ـ تكرر الخطوات من 1 إلى 7 مع أخذ قراءة الجلفانومتر عند أعلى قيمة يصلها المؤشر .

12ـ بتقدير ثابت معايرة المسعر الحراري يتم إجراء الاختبار 6 مرات مع عينات مع حمض البنزويك ويتم أخذ متوسط ليمثل معايرة المسعر الحراري الذي يحسب على النحو التالي :

ـ وزن بودقة الاحتراق فارغة ونظيفة  = 0000000000000000

ـ وزن بودقة الاحتراق + حامض البنزويك = 0000000000000

ـ وزن حامض البنزويك   ( و1)        = 00000000000000

ـ القيمة الحرارية لحمض البنزويك    =   6.32 كيلو كالورى /جرام

ـ القيمة الحرارية لوزنة حمض البنزويك = و1 × 6.32

ـ قراءة الجلفانومتر بدون عينة ( بودقة + خيط ) س1 = 00000

ـ قراءة الجلفانومتر عند احتراق حمض البنزويك   س2 = 00000

ـ قراءة الجلفانومتر الناتجة من حمض البنزويك         = س2ـ س1

\ ثابت المعايرة =    ( 6.22 × و1) ÷ (س21)

                   1

  \  ثابت المعايرة =( ص1 + ص2 + ص3 + ص4 + ص5 + ص6)  ÷  6 

                  = ص

ثانيا :  تقدير الطاقة الكلية ( القيمة الحرارية ) في العينة المطلوبة :

1ـ عين وزن بودقة الاحتراق فارغة ونظيفة .

2ـ يوزن حوالي بالضبط نصف جرام من العينة المطلوب تقدير قيمتها الحرارية في بودقة الاحتراق المعلومة الوزن .

3ـ اضغط كمية العينة الموزونة في بودقة الاحتراق بواسطة المكبس الخاص بالمسعر .

4ـ ضع بودقة الاحتراق وبها العينة في المكان المخصص لها داخل غرفة الاحتراق .

5ـ يقاس حوالي 5سم بالضبط من خيط القطن ويربط في السلك البلاتيني الخاص بغرفة الاحتراق على أن يتدلى طرفه الآخر ويلامس العينة في بودقة الاحتراق .

6ـ ثبت غرفة الاحتراق في وضعها الصحيح وأوصل طرفي السلك بقطبي غطاء غرفة الاحتراق .

7ـ املا غرفة الاحتراق بالأكسجين بضغط 25كجم/سم2 .

8ـ اضبط مؤشر الجلفانومتر على صفر التدريج الخاص به واتركه لمدة 30 ثانية ثم اختبر ثبات المؤشر مرة أخرى .

9ـ اضغط على مفتاح الاشتعال وتابع مؤشر الجلفانومتر لتسجيل أعلى قراءة يصلها المؤشر .

10ـ فك مفتاح الضغط حتى تنطلق الغازات من غرفة الاحتراق ، فك غرفة الاحتراق واملأها بالماء البارد من 2 ـ 3 مرات ثم جففها جيدا .

11ـ تحسب القيمة الحرارية للعينة على النحو الآتي :

ـ وزن بودقة الاحتراق فارغة ونظيفة  = 000000000

ـ وزن بودقة الاحتراق + العينة         = 000000000

ـ وزن العينة           ( و2 )             = 000000000

ـ قراءة الجلفانومتر عند احتراق العينة س3 = 00000000

ـ قراءة الجلفانومتر الناتجة من العينة        = س3 ـ س1

ـ الحرارة المنطلقة من العينة                 = ص ( س3 ـ س1)

                                        كيلو كالوري

\ القيمة الحرارية للعينة = ص (س3 ـ س1)  ÷ و2 =000 ك. كالوري /جم

 

12ـ كرر التقدير ثلاث مرات على الأقل ويؤخذ متوسط القيمة الحرارية للعينة .