Kalorimeter Bom

 

Kalorimeter Bom merupakan kalorimeter yang khusus digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi-reaksi pembakaran. Kalorimeter bom ini digunakan untuk mengukur jumlah kalor/nilai kalori yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O₂ berlebih) pada suatu senyawa, bahan makanan, maupun bahan bakar. Namun, kalorimeter bom lebih banyak digunakan untuk penentuan nilai kalor bahan bakar padat dan cair. Pengukuran kalorimeter bom dilakukan pada kondisi volume konstan tanpa aliran, atau dengan kata lain reaksi pembakaran dilakukan tanpa menggunakan nyala api melainkan menggunakan gas oksigen sebagai pembakar dengan volume konstan atau tekanan tinggi. Prinsip kerja kalorimeter Bom sebagai contoh, bahan bakar yang akan diukur dimasukkan kedalam bejana logam yang kemudian diisi oksigen pada tekanan tinggi. Bom itu ditempatkan didalam bejana berisi air dan bahan bakar itu dinyalakan dengan sambungan listriks dari luar. Suhu itu diukur sebagai fungsi waktu setelah penyalaan. Pada saat pembakaran, suhu bom tinggi oleh karena itu keseragaman suhu air disekeliling bom harus dijaga dengan suatu pengaduk. Selain itu dalam beberapa hal tertentu diberikan pemanasan dari luar melalui selubung air untuk menjaga supaya suhu seragam agar kondisi bejana air adiabatic.

Kalorimeter bom terdiri dari tabung baja tebal dengan tutup kedap udara.

·    Sejumlah zat tertentu yang akan diuji, ditempatkan dalam cawan platina dan sebuah "kumparan besi” yang diketahui beratnya (yang juga akan dibakar) ditempatkan pula pada cawan platina sedemikian sehingga menempel pada zat yang akan diuji.

·    Kalorimeter bom kemudian ditutup kemudian tutupnya dikencangkan.

·    Setelah itu "bom" diisi dengan O2 hingga tekanannya mencapai 25 atm.

·    Kemudian "bom" dimasukkan ke dalam kalorimeter yang diisi air.

· Setelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelah terjadi pembakaran, kenaikan suhu diukur.

· Kapasitas panas (atau harga air) “bom”, kalorimeter, pengaduk, dan termometer ditentukan dengan percobaan terpisah dengan menggunakan zat yang diketahui panas pembakarannya dengan tepat (biasanya asam benzoat).

Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bom (tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi) dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah yang kedap panas. Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom. Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka: 

 q_reaksi = – (q_air + q_bom )

Jumlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung dengan rumus :

q_air = m x c x DT

Jumlah kalor yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan rumus :

q_bom = C_bom x DT

dengan :          m         = massa air dalam kalorimeter ( g )

c          = kalor jenis air dalam kalorimeter (J / g.^oC ) atau ( J / g. K )

C_bom     = kapasitas kalor bom ( J / ^oC ) atau ( J / K )

DT       = perubahan suhu ( ^oC atau K )

Reaksi yang berlangsung pada kalorimeter bom berlangsung pada volume tetap (DV = nol). Oleh karena itu, perubahan kalor yang terjadi di dalam sistem = perubahan energi dalamnya.

DE = q + w  dimana   w = - P. DV (jika DV = nol maka w = nol)  maka,    DE = q_v

Terdapat beberapa jenis kalorimeter, antara lain:

1.      Part 1281

Pada Kalorimeter bom 1281, waktu dan tenaga kerja tabung dilakukan otomatisasi, tersedia dengan teknologi baru dengan desain tetap bom dalam satu set. Ini diperuntukkan untuk laboratorium dengan moderat pengujian beban berat. Pada model 1281, komponen utama seperti: bom pembakaran, ember dan jaket, sistem penanganan air dan sistem pengisian oksigen dibangun menjadi satu konsol yang meliputi controller kalorimeter dan mengoperasikan keyboard.Integral,microprocessorbased controller dipasanh ke kalorimeter bom 1281 menyediakan kontrol operasi terbaru, data akuisisi, pengolahan data, data pelaporan dan kemampuan komunikasi.

2.      Part 1271 Automatic Isoperibol Calorimeter

Kalorimeter 1271 menawarkan tingkat otomatisasi yang tiada bandingnya dengan 2 kemampuan unik:

 

1.      Full Automatic

Bom Penanganan, Bom dibuka dan ditutup secara otomatis oleh pneumatik drive di bawah mikroprosesor kontrol. Operator hanya mamasukan sampel ke kepala bom, menempel sebuah kapas bantu rangkaian sekering dan menutup penjaga keamanan. Semua operasi kemudian dilanjutkan secara otomatis sampai akhir tes. Ketika kalorimeter bom membuka dan melepaskan keselamatan penjaga bagi operator untuk menyisipkan sampel berikutnya.

2.      Diperluas untuk A Dual Sistem

Melayani laboratorium dengan volume suara tinggi pengujian beban, Kalorimeter 1271 dirancang sedemikian rupa sehingga dapat diperluas untuk mencakup dua kalorimeter terpisah, mekanisme beroperasi dengan satu control, sehingga memberikan redundansi serta tambahan kapasitas. Dual operasi dicapai dengan menambahkan Kalorimeter 1272 Ekspansi, Modul dasar 1271 Sistem.