食品热值的测定

食品热值的测定

一、实验目的：

1、用氧弹热量计测量面粉和鸡蛋的燃烧热并比较其热值。

2、明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。

3、了解热量计中主要部分的作用，掌握氧弹热量计的实验技术。

4、学会雷诺图解法校正温度改变值。

二、实验原理

1.燃烧热

1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。

在恒压条件下测定的燃烧热称为恒压燃烧热Qp(= ∆H )；在恒容条件下测定的燃烧热称为恒容燃烧热Qv(= ∆U )。∆H=∆U+∆(pV)，若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关系式：Q P=Q V+∆nRT，其中∆n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差。

2. 测量

氧弹量热计是一种环境恒温式的量热计，其基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质（本实验中为水）以及和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。

mQv+lQ点火丝=k△T，

其中k=C

计+C

水

m

水

，∆T为样品燃烧前后水温的变化值。

量热计和周围环境之间的热交换是无法完全避免的，它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。

3. 雷诺温度校正图

三、仪器和试剂

（1）仪器氧弹量热计1台，压片机1台，万用表1只，贝克曼温度计1支，容量瓶（1000ml）1只，氧气钢瓶及减压阀1只

（2）试剂与材料面粉，鸡蛋一只，点火丝

四、实验步骤

1.量热计水当量的测定

(1)样品制作：称重和压片

(2)装置氧弹及充气

(3)燃烧和测量温度：

2.面粉的燃烧热测定

1.量热计水当量的测定

(1). 样品制作：称重和压片

量取大约15厘米长的燃烧丝，将其中段绕成螺旋，精确称其质量，将铁丝穿在钢模的底板内，然后将钢模底板装进模子中，从上面倒入约0.6-0.8克面粉，慢慢旋紧压片机的螺杆，直到样品压成片状为止。抽去模底的托板，再继续向下压，使模底和样品一起脱落。将压好的样品表面的碎屑除去，在燃烧杯中用分析天平准确称量后即可供燃烧热测定用。

(2)装置氧弹及充气

拧开氧弹盖，小心将压好的样片放在燃烧杯内（样品最好接触燃烧杯底部），

将点火丝的两端分别紧绕在电极的下端。（两电极与燃烧杯不能相碰或短路，即点火丝不应与燃烧杯相接触）。充气时，首先将氧弹进气管口的螺栓卸下，将高压钢瓶导气管与进气孔相连。打开钢瓶总开关，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使低压表显示值为0.5MPa。然后开启氧弹出口大约20秒（有嘶嘶的响声），借以赶出弹中空气（此时仍进气）。关闭氧弹出口。继续顺时针转动低压表压力调节螺杆使氧弹中充大约1.2 MPa的氧气。用万用表检查氧弹中两电极是否通路。

(3)燃烧和测量温度：

打开搅拌器，待温度稳定上升后，每隔1分钟读取数字式贝克曼温度计的度数，这样继续10分钟，开启“点火”按钮，温度迅速上升，这表示氧弹内样品燃烧，说明点火成功。则读数改为每隔30秒一次，当温度升到最高点后，读数仍可一分钟一次，继续记录温度10分钟，停止实验。

实验停止后，小心取下贝克曼温度计，取出氧弹，打开氧弹出气口，放出余气，最后旋开氧弹盖，检查样品的燃烧情况。看是否完全燃烧。取出燃烧剩下的点火丝称重，自点火质量中减去。

2. 鸡蛋的燃烧热测定

取一颗鸡蛋将其打碎，采用胶囊装取鸡蛋液，先测定胶囊的质量再用差量法得出鸡蛋液的质量，按上述方法测其燃烧热。实验完毕后，洗净氧弹，放出水桶中的自来水，并擦干待下次使用。

五、本次实验原始数据记录：

1. 苯甲酸质量

数据处理：

根据公式：Q P =Q V + nRT

查文献值得：苯甲酸标况下20℃时等压燃烧热值QP=-26460J/g C 7H 6O 2 + 7.5O 2 → 7CO 2 + 3H 2O △n=-0.5 代入数据得：Qv=-25241.375(J/g) 根据公式：mQv+lQ 点火丝=k △T 代入数据得：k=10390.132 2.胶囊的燃烧曲线：

胶囊质量m=0.7890g 所用点火丝长度l=6.6cm

T

T

根据公式：mQv+lQ点火丝=k△T

且k=10390.132

代入数据得：胶囊的Ov=16710.280（J/g）

|*100%

误差分析Er=|△Ov/Ov

理论

又因为Ov

=138/87(大卡)/(克)

理论

查文献值：1千卡=4186焦耳

=-14399.84（J/g）

所以Ov

理论

|*100%=16.045%

所以Er=|△Ov/Ov

理论

3.苯甲酸的燃烧曲线：Array

苯甲酸质量

T

数据处理：

由上面可知：苯甲酸的Q v=-25241.375(J/g)

根据公式：mQ v+lQ点火丝=k△T

代入数据得：k=9847.658

4.面粉的燃烧曲线：

面粉质量m=0.8893g 所用点火丝长度l=7.1cm

根据公式： mQ v +lQ 点火丝=k △T 且 k=9847.658

代入数据得：面粉的Ov=-14650.025（J/g ） 误差分析：Er=|△Ov/Ov 理论|*100% 又因为O v 理论= -344/100(大卡)/(克) 查文献值：1千卡=4186焦耳 所以O v 理论=-14399.84（J/g ） 所以Er=|△O v /O v 理论|*100%=1.708%

5.鸡蛋加胶囊的燃烧曲线：

胶囊质量m=0.0989g 鸡蛋加胶囊质量m=0.6898g

T

T