Pommikalorimetri

Pommikalorimetri on aineiden lämpöarvon määritykseen käytettävä laite, jossa poltettava aine palaa vakiotilavuudessa ja luovuttaa palaessaan tietyn määrän energiaa lämpönä ympärillä olevaan aineeseen, yleensä veteen. Veden lämpötilan muutoksesta laite laskee aineen lämpöarvon.

Pommikalorimetri (eng. Bomb calorimeter) on SFS-EN ISO 1716:n mukainen testi, jossa noin 30 kJ lämpöarvon (0,7 g nestemäistä polttoainetta, 1 g hiiltä tai noin 2 g puuta tuottaa 30 kJ lämpöenergiaa) tuottava aine poltetaan korkeapaineisella puhtaalla hapella täytetyssä metallikammiossa, jonka tilavuus on noin 350 ml. Kammion korkea hapenpaine 30 bar pitää huolen siitä, että palotapahtuma on "täydellinen" ts. että mitään ei jää palamatta. Palo tuottaa kammioon suuren paineen, jonka säiliön tulee kestää. Liian suuri testinäytteen nostama paine voi räjäyttää kammion, josta laite on saanut nimensäkin.

Kammio on sijoitettu vesisäiliöön, jonka tilavuus ja lämpötila tunnetaan. Vesisäiliössä (tilavuus 2000 ml) sekoitin sekoittaa nestettä, ja 0,001 K erottelukykyyn pystyvä lämpömittari mittaa veden lämpötilaa ja siinä tapahtuvia muutoksia. Oikea määrä palavaa ainetta nostaa vesisäiliön lämpötilaa noin 3 K astetta. Testin tulos saadaan vesisäiliön lämpötilan muutoksesta, suhteessa poltettuun ainemäärään. Poltettava aine tulee punnita 1 mg tarkkuudella. Testi antaa tulokseksi MJ/kg.

Koe suoritetaan suljetussa tilassa, jolloin palavan aineen kosteus ei ole merkitsevä, kunhan palo tapahtuu kokonaan (huomio kosteus tuloksessa→ haluatko neste+aineen energiasisällön vai pelkän palavan aineen energiasisällön, jolloin vähennät jakavasta painosta kosteuden). Palotapahtumassa vesi höyrystyy, sitoen energiaa palotapahtumasta, mutta testin aikana se tiivistyy säiliön sisäpintaan vapauttaen energian, jonka se on sitonut palotapahtumassa. Tämän vuoksi pommikalorimetri antaa paremman tuloksen, kuin mitä poltossa oikeasti saadaan energiaa talteen (voimalat tms.) Korjaus on helppo tehdä matemaattisesti olettaen, että kosteus ei tiivisty prosessissa, vaan haihtuu piipusta ulos.

Testilaite koostuu sorvatusta metallisesta, kovan paineen kestävästä säiliöstä, jossa itse palotapahtuma tapahtuu. Näyte asetetaan sitä varten tehtyyn telineeseen säiliön keskelle. Metallinen johdinlanka asetetaan menemään näytteen läpi. Lanka toimii sytyttimenä, kun siitä johdetaan sähköä läpi. Vahvarakenteinen kammio sijoitetaan metalliseen "ämpäriin” johon on valutettu vakiolämpöistä vettä (noin 25 celsiusastetta, 2000 ml). ”Ämpäri” on avoin ja se on sijoitettu laitteen sisään, kammioon, jonka seinämissä kierrätetään vakiolämpöistä vettä (25 celsiusastetta). Uloin kammio, jossa kierrätetään vettä, takaa testille vakio-olosuhteet riippumatta testitilan olosuhteista. Testitulos saadaan mittaamalla sisimmän vesihauteen lämpötilanmuutos.

Testi kuuluu pakollisena testinä mm. paloluokiteltujen rakennustuotteiden CE-merkin saamiskäytäntöön.

Tämä fysiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.