КАЛОРИМЕТРИЯ РАСТВОРЕНИЯ (ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ)

Калориметрия растворения устанавливает способы определения энтальпии растворения вещества (то есть теплоты растворения при постоянном атмосферном давлении). Энтальпия растворения определяется как разность энтальпии вещества, растворенного до определенной концентрации, и энтальпии исходного вещества. Для растворения должен использоваться такой растворитель, чтобы твердое вещество определенной массы растворилось в течение периода времени, соответствующего времени отклика калориметра, как это описано ниже. Энтальпия растворения пропорциональна количеству растворенного твердого вещества. Это количество может приниматься за 1 моль для молярной энтальпии или 1 г для удельной энтальпии. Если вещество имеет достаточную чистоту (определенную с требуемой степенью точности) и известна его молекулярная масса, то предпочтительной является молярная энтальпия, в ином случае должна использоваться удельная энтальпия. Энтальпия растворения слабо зависит от температуры, которая обычно имеет значение 25,0 °C, и конечной концентрации растворенного вещества.

Кристалличность вещества, P_c, как правило, выражают в процентах. Для данного метода необходимо два стандарта сравнения, а именно: высоко кристаллический образец, при условии, что он имеет кристалличность 100% и измеренную энтальпию растворения , и аморфный образец, допуская, что он имеет кристалличность 0% и измеренную энтальпию растворения . Кристалличность твердого вещества (P_c) в процентах может быть рассчитана, используя значения указанных величин и измеренную энтальпию растворения изучаемого твердого вещества , по формуле:

.

Очевидно, что кристалличность, выраженная в процентах, зависит от 3 измеренных величин, а энтальпии растворения могут быть заменены другими подходящими физическими величинами, зависящими от кристалличности. Значение кристалличности образца в процентах зависит не только от природы и метода приготовления двух стандартов сравнения, но также от выбора измеряемой физической величины. Энтальпия растворения измеряется с помощью изопериболического калориметра (постоянная оболочка, то есть рубашка) или изотермического калориметра (постоянная температура). Как правило, проводят не менее 3 измерений для каждого образца, затем рассчитывают среднее значение этих величин. Требования зависят от возможностей оборудования и необходимой степени точности.