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Laboratorio analisi termica

L’analisi termica di un combustibile permette di conoscere il suo potere calorifico, ovvero la quantità massima di energia termica che si può ricavare attraverso la sua combustione in condizioni standard. Tale analisi, integrata con le analisi elementare e immediata, consente di caratterizzare in modo completo un combustibile e viene condotta con un calorimetro isoperbolico.

Calorimetro isoperbolico per l’analisi termica di un combustibile

Il potere calorifico superiore (da cui poi può essere ricavato quello inferiore) si determina tramite la cosiddetta bomba calorimetrica di Mahler, nella quale viene fatta avvenire la combustione (in ossigeno puro) di una ben determinata quantità di combustibile. Il calore prodotto dalla reazione viene assorbito da una massa nota di acqua nella quale è immersa la bomba di Mahler quando viene innescata la reazione di combustione. Il sistema è provvisto di una termocoppia per la misurazione della variazione di temperatura e di un agitatore per rendere omogeneo il volume di acqua. Particolarmente importante è la preparazione dell’analisi: il campione da analizzare viene pesato accuratamente e posto in un crogiolo metallico che viene alloggiato in una sede apposita all’interno della bomba. L’innesco per la combustione è garantito dal passaggio di elettricità attraverso un piccolo circuito che viene chiuso da un filo di tungsteno della lunghezza di 10 cm posto a ridosso del campione da bruciare. Prima dell’analisi la bomba viene riempita con ossigeno e successivamente viene immersa in acqua distillata (circa 2 litri). L’analisi viene generalmente completata in circa 7 minuti.

Bomba di Mahler per l’analisi del potere calorifico superiore

Bomba di Mahler: particolare con crogiolo porta campione

Per garantire la ripetibilità dell’analisi è preferibile, quando possibile, disporre di un campione omogeneo ridotto in pastiglia, pur partendo dalla sua versione polverizzata. Lo strumento, infine, viene tarato con campioni standard (pastiglie di acido benzoico) a potere calorifico noto.