Kinetyka w analizie termicznej do przewidywania przebiegu reakcji

Kinetyka w analizie termicznej do przewidywania przebiegu reakcji

Metody kinetyczne są stosowane do zrozumienia, jak różne warunki wpływają na szybkość reakcji chemicznej

Kinetykę procesów stymulowanych cieplnie mierzy się rutynowo za pomocą technik analizy termicznej, takich jak różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) i analiza termograwimetryczna (TGA). Kinetyka w analizie termicznej ma fundamentalne znaczenie dla opracowywania i optymalizacji procesów chemicznych. Dostarcza nam informacji o wpływie temperatury, czasu, stężenia, katalizatorów i inhibitorów.

W ostatnich latach kinetyka w analizie termicznej poczyniła znaczne postępy dzięki opracowaniu narzędzi obliczeniowych do wiarygodnej analizy kinetyki; pozwoliło to ograniczyć do minimum liczbę praktycznych eksperymentów.

W tym seminarium internetowym omawiamy podstawowe zasady badania kinetyki w analizie termicznej oraz przedstawiamy kilka interesujących zastosowań do przewidywania przebiegu reakcji.

Metody kinetyczne mają fundamentalne znaczenie dla opracowywania i optymalizacji procesów chemicznych. Dostarczają nam informacji o wpływie temperatury, czasu, stężenia, katalizatorów, inhibitorów oraz innych parametrów na reakcje.

Obliczenia przemiany

Metody kinetyczne są przydatne do obliczania przemiany materiału początkowego w produkt końcowy. Ta tak zwana reakcja globalna opisuje, jak szybko przebiega cała reakcja.

Symulacja przebiegu reakcji

Do symulacji przebiegu reakcji można użyć modeli matematycznych. Pozwala to ograniczyć do minimum liczbę praktycznych eksperymentów oraz dostarcza cennych informacji na temat bezpieczeństwa, możliwości wdrożenia na skalę przemysłową i stabilności reakcji.

Przewidywanie przebiegu reakcji

Najważniejszym zastosowaniem metod kinetycznych w analizie termicznej jest przewidywanie przebiegu reakcji w warunkach, w których pomiary są trudne do wykonania albo w których czasy reakcji są bardzo krótkie lub bardzo długie.

W skrócie: w tym seminarium internetowym omawiane są różne metody kinetyczne i przyczyny, dla których są one tak atrakcyjne. Zaczyna się od podsumowania teorii kinetyki, a potem pokazano, jak można uzyskać odpowiednie dane eksperymentalne z różnicowej kalorymetrii skaningowej i analizy termograwimetrycznej. Na koniec przedstawiono kilka zastosowań pokazujących, w jaki sposób można wykorzystać wyniki do przewidywania przebiegu reakcji. Niektóre przykłady ilustrują również sposób sprawdzania prognoz.

Wiedza fachowa