Kalorymetr reakcyjny | Reakcja i kalorymetria przepływu ciepła

Kalorymetr reakcyjny Rc1mx

RC1mx HFCal

Wiodący na świecie kalorymetr reakcyjny zapewniający bezpieczeństwo procesów i możliwość zwiększenia skali. Więcej

Kalorymetr reakcyjny EasyMax 102 HFCal

EasyMax 102 HFCal

Kalorymetr reakcyjny przeznaczony do szybkiego i efektywnego sprawdzania bezpieczeństwa oraz charakteryzowania reakcji chemicznych w małej skali. Więcej

Kalorymetr reakcyjny EasyMax 402 HFCal

EasyMax 402 HFCal

Kalorymetr reakcyjny przeznaczony do szybkiego i efektywnego sprawdzania bezpieczeństwa oraz charakteryzowania reakcji chemicznych na wczesnym etapie opracowywania. Więcej

Kalorymetr reakcyjny OptiMax

OptiMax HFCal

Kalorymetr reakcyjny do pomiaru parametrów termicznych Więcej

Stanowisko do kalorymetrii reakcyjnej RC1mx

RC1mx HFCal

Skutecznie reaguj na szybkie i silne zdarzenia egzotermiczne. Badaj nieznane warunki procesowe bez narażania operatorów lub laboratorium na jakiekolwiek zagrożenia. Więcej

Kalorymetr przepływu ciepła EasyMax 102 HFCal

EasyMax 102 HFCal

Dostarcza informacji na temat bezpieczeństwa na wczesnym etapie rozwoju w małej skali i przy minimalnym wysiłku. Więcej

Kalorymetr przepływu ciepła EasyMax 402 HFCal

EasyMax 402 HFCal

Dostarcza niezbędnych informacji chemicznych i termodynamicznych, ogranicza liczbę zbędnych eksperymentów, oszczędza cenny czas i materiały, obniża koszty i zwiększa wydajność opracowywania procesów. Więcej

Kalorymetr przepływu ciepła OptiMax 1001

OptiMax HFCal

Połączenie danych termicznych z bieżącymi danymi analitycznymi dostarcza badaczom ważnych informacji, które są potrzebne do bezpiecznego skalowania procesów. Więcej

Czym jest kalorymetria reakcyjna?

Kalorymetria reakcyjna umożliwia pomiar ciepła wydzielonego w wyniku reakcji chemicznej lub procesu fizycznego i dostarcza w ten sposób podstawowych informacji o parametrach termochemicznych i kinetycznych reakcji.

Informacje te mają są istotne przy opisie uwalniania się ciepła reakcji chemicznej w czasie, który służy do opracowania metod bezpiecznego przeniesienia reakcji z laboratorium do zakładu produkcyjnego.

Kalorymetria reakcyjna pozwala ujawnić nieoczekiwane zjawiska oraz dostrzec i przeanalizować wszelkie problemy ze skalowaniem reakcji. Technika ta ułatwia ponadto identyfikację problemów związanych z przenikaniem ciepła i masy lub mieszaniem oraz umożliwia wyznaczenie właściwej temperatury i profilu mieszania lub dozowania w reakcji lub procesie. Uzyskane w ten sposób informacje pozwalają ocenić ryzyko i krytyczność procesu, a także możliwości jego wdrożenia na skalę produkcyjną.

Dane uzyskane dzięki kalorymetrii reakcyjnej umożliwiają opis, optymalizację i badanie parametrów procesów w precyzyjnie ustalonym, kontrolowanym i odtwarzalnym środowisku, a także bezpieczne skalowanie i wdrażanie procesów do produkcji przemysłowej.

Czym jest kalorymetria przepływu ciepła?

czym jest kalorymetria przepływu ciepła

czym jest kalorymetria przepływu ciepła
czym jest kalorymetria przepływu ciepła

Najprostszą i najbardziej niezawodną metodą wyznaczania ilości ciepła uwolnionego podczas reakcji chemicznej lub procesu fizycznego jest kalorymetria przepływu ciepła. Technikę tę obsługują wszystkie stanowiska do kalorymetrii reakcyjnej METTLER TOLEDO. Kalorymetria przepływu ciepła to wysokoczuła technika, która nadaje się do użycia w niemal każdych warunkach i zapewnia doskonałą odtwarzalność.

Kalorymetria przepływu ciepła opiera się na pomiarze różnicy temperatur po dwóch stronach ścianki naczynia reaktora. Uzyskany w ten sposób wynik przekształca się następnie na wartość przepływu ciepła z użyciem współczynnika wzorcowania.

Wielkość współczynnika wzorcowania zależy z kolei od przewodności cieplnej i grubości ścianek reaktora, oporu cieplnego błony masy reakcyjnej, oporu cieplnego filmu olejowego oraz powierzchni, na jakiej zachodzi wymiana ciepła. Do wyznaczania tego współczynnika wykorzystuje się podgrzewacz elektryczny.

Kalorymetria przepływu ciepła to metoda znajdująca zastosowanie w badaniach na małą i dużą skalę. Uzyskane za jej pomocą dane są podstawą opracowywania wszelkich procesów chemicznych, skalowania procesów oraz badań bezpieczeństwa procesów chemicznych.

Jakie są zalety kalorymetrii reakcyjnej?

wykres kalorymetrii reakcyjnej

Kalorymetry reakcyjne pozwalają wydajnie i bezpiecznie opracowywać procesy wdrażane na skalę przemysłową.

Przeniesienie reakcji z laboratorium na szczebel produkcyjny może nieoczekiwanie ujawnić problemy ze skalowaniem. W najgorszym przypadku nierozpoznane zagrożenia mogą doprowadzić do utraty kontroli nad reakcją i eksplozji. Incydenty związane z ciepłem często wiąże się z następującymi przyczynami:

  • Niezrozumienie właściwości chemicznych i termochemicznych procesu
  • Brak możliwości usunięcia ciepła
  • Nieprawidłowe lub nie do końca zrozumiane zachowanie podczas mieszania
  • Czynnik ludzki

Wypadków można uniknąć, ustalając ważne dane na szczeblu laboratoryjnym. Prace laboratoryjne przebiegają w warunkach zbliżonych do procesu produkcyjnego i wykorzystuje się w nich kalorymetry reakcyjne, tak więc wyniki można bezpośrednio zastosować do operacji wykonywanych na większą skalę.

Kalorymetria reakcyjna pozwala dogłębnie poznać procesy, dzięki czemu potrzebne procedury można wykonywać bez pomyłek, rutynowo i zgodnie z obowiązującymi normami bezpieczeństwa.

Jak bez względu na warunki otrzymać precyzyjne dane kalorymetryczne?

Dostępność dokładnych danych przepływu ciepła ma fundamentalne znaczenie przy przenoszeniu procesów z laboratorium do zakładu produkcyjnego. Do uzyskania dokładnych danych przepływów ciepła w procesie chemicznym niezbędne jest zastosowanie wysokowydajnego systemu ogrzewania i chłodzenia połączonego z czułym urządzeniem do pomiaru temperatury i odpowiednim systemem sterowania. Otrzymane wyniki obejmują dokładne dane ciepła reakcji, bilans całkowitego przepływu ciepła, transfer masy i ciepła oraz ciepło właściwe masy reakcyjnej.

Bilans całkowitego przepływu ciepła procesu chemicznego obejmuje z kolei wiele efektów termicznych, takich jak akumulacja ciepła, wymiana ciepła związana z dodawaniem odczynników lub rozpuszczalników, ciepło związane ze zmianą lepkości, utrata ciepła itp.

Akumulacja ciepła staje się istotnym czynnikiem w przypadku reakcji, które przebiegają w warunkach zmiennej temperatury — należy wówczas uwzględnić ją w obliczeniach ciepła reakcji (uwalniania energii cieplnej w funkcji czasu).

Kalorymetry reakcyjne METTLER TOLEDO oraz oprogramowanie iControl wykorzystują zaawansowane algorytmy obliczeń. Uwzględniają one dynamikę ściany reaktora oraz pojemności cieplne naczynia i wkładów reaktora, dostarczając dane kalorymetryczne o najwyższej precyzji.

Czym jest ciepło reakcji?

Ciepło reakcji to energia, która jest uwalniana lub absorbowana podczas reakcji chemicznej. Wartość ta opisuje zmianę zawartości energii, gdy reagenty są przekształcane w produkty. Reakcje dzielą się na egzotermiczne (uwalniające ciepło) i endotermiczne (pochłaniające ciepło), jednak większość reakcji przeprowadzanych w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym jest typu egzotermicznego. Ciepło reakcji jest jedną z właściwości termodynamicznych stosowanych na potrzeby rozwoju produktów chemicznych, skalowania i zapewnienia bezpieczeństwa przy przenoszeniu procesów z laboratorium do produkcji.

Dowiedz się więcej o cieple reakcji i entalpii reakcji.

Czy mogę podłączyć kalorymetr reakcyjny do akcesoriów innych firm?

Tak! Moduł Easy Control Box (ECB) (do nabycia osobno) umożliwia rozbudowanie kalorymetru reakcyjnego o automatyczne sterowanie i rejestrację danych z urządzeń innych producentów, w tym czujników oraz rozwiązań do dozowania i pobierania próbek.

Moduł ECB umożliwia sterowanie dozowaniem i łatwe podłączanie dostępnych na rynku pomp i wag w celu zautomatyzowanego, wstępnie zaprogramowanego dozowania grawimetrycznego lub wolumetrycznego.​ To akcesorium jest wyposażone w funkcję pomiaru „plug and play” przy użyciu czujników w technologii SmartConnect. Elementy sterujące są automatycznie rozpoznawane, dzięki czemu konfiguracja systemów reaktora jest bardzo prosta.​ 

Dowiedz się więcej o module Easy Control Box (EBC).