Calorimetri di reazione | Calorimetria di reazione e del flusso termico

Calorimetro di reazione Rc1mx

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Calorimetro di reazione leader mondiale per la sicurezza dei processi e lo scale-up. Più info

Calorimetro di reazione EasyMax 102 HFCal

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Calorimetro di reazione progettato per lo screening rapido ed efficiente della sicurezza e la caratterizzazione di reazioni chimiche su piccola scala. Più info

Calorimetro di reazione EasyMax 402 HFCal

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Calorimetro di reazione progettato per lo screening rapido ed efficiente della sicurezza e la caratterizzazione di processi chimici nelle prime fasi di sviluppo. Più info

Calorimetro di reazione OptiMax

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Sistema calorimetrico di reazione per la determinazione di dati termici. Più info

Stazione di lavoro per la calorimetria di reazione RC1mx

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Gestite con efficacia gli eventi esotermici rapidi e intensi. Esplorate in modo affidabile condizioni di processo sconosciute senza esporre gli operatori o il laboratorio a rischi. Più info

Calorimetro a flusso di calore EasyMax 102 HFCal

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Fornisce informazioni sulla sicurezza nelle prime fasi di sviluppo su piccola scala con il minimo sforzo. Più info

Calorimetro a flusso di calore EasyMax 402 HFCal

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Fornisce le informazioni chimiche e termodinamiche essenziali, riduce gli esperimenti superflui, permette di risparmiare tempo e materiale prezioso, abbassa i costi e aumenta l'efficienza dello sviluppo dei processi. Più info

Calorimetro a flusso di calore OptiMax 1001

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La combinazione di informazioni sul calore con dati analitici in tempo reale fornisce ai ricercatori informazioni utili per un processo di scale-up sicuro. Più info

Che cos'è la calorimetria di reazione?

La calorimetria di reazione misura il calore emesso da una reazione chimica o da un processo fisico e fornisce informazioni essenziali sulla termochimica e sulla cinetica della reazione.

Le informazioni così ottenute sono fondamentali per descrivere l'emissione termica di una reazione chimica nel tempo e per trasferire in modo sicuro la reazione dal laboratorio alla produzione.

La calorimetria di reazione svela comportamenti inaspettati e rende visibili e quantificabili gli eventuali problemi di scalabilità. Inoltre, contribuisce a identificare le problematiche associate al trasferimento di calore e massa o alla miscelazione, e consente di determinare il corretto profilo di temperatura, agitazione o dosaggio della reazione o del processo. In seguito, queste informazioni sono usate per valutare il rischio, la scalabilità e la criticità del processo.

I dati derivanti dalla calorimetria di reazione sono usati per caratterizzare, ottimizzare e comprendere i parametri di processo in un ambiente controllato, accurato e ripetibile; inoltre, consentono di effettuare in sicurezza lo scale-up e il trasferimento alla fase produttiva.

Che cos'è la calorimetria del flusso termico?

che cos'è la calorimetria del flusso termico

che cos'è la calorimetria del flusso termico
che cos'è la calorimetria del flusso termico

La calorimetria del flusso termico è il metodo più semplice e affidabile per determinare il calore emesso da una reazione chimica o da un processo fisico ed è supportata da tutte le stazioni METTLER TOLEDO con funzionalità di calorimetria di reazione. Oltre a essere altamente sensibile e applicabile in moltissime condizioni, la calorimetria del flusso termico offre eccellenti caratteristiche di ripetibilità.

Il principio su cui si fonda la calorimetria del flusso termico è la misura della differenza di temperatura sulla parete del reattore, che è quindi convertita in un flusso di calore mediante il fattore di taratura.

Il fattore di taratura è determinato mediante un riscaldatore elettrico e dipende dalla conducibilità termica e dallo spessore della parete del reattore, dalla resistenza termica della pellicola della massa di reazione, dalla resistenza termica della pellicola di olio e dalla superficie di scambio termico.

Il metodo della calorimetria del flusso termico è applicabile su piccola e grande scala ed è la base per tutti i progetti di sviluppo dei processi chimici, per lo scale-up dei processi e per le indagini sulla sicurezza dei processi chimici.

Qual è il valore della calorimetria di reazione?

grafico sulla calorimetria di reazione

I calorimetri di reazione consentono lo sviluppo efficiente e sicuro dei processi su diversa scala.

Quando la reazione passa dal laboratorio alla produzione, è possibile che emergano improvvisamente problemi le cui cause sono diverse. Nel caso peggiore, i rischi non identificati possono portare a una reazione incontrollata seguita da esplosione. Gli incidenti legati al calore sono associati spesso alle seguenti cause:

  • Mancata comprensione della chimica o della termochimica del processo
  • Incapacità di eliminare il calore
  • Scarsa comprensione del comportamento di miscelazione
  • Fattori umani

Gli incidenti possono essere evitati determinando i dati rilevanti in scala di laboratorio. Il lavoro in laboratorio è condotto in condizioni simili a quelle di processo usando i calorimetri di reazione; in questo modo, i risultati possono essere applicati direttamente alle attività su scala maggiore.

La calorimetria di reazione offre un elevato livello di comprensione del processo, in modo che le procedure richieste possano essere eseguite in modo sistematico e affidabile secondo gli standard di qualità previsti.

È possibile ottenere dati calorimetrici accurati e ripetibili in qualsiasi condizione?

Per passare dal laboratorio alla produzione è indispensabile avere dati accurati e ripetibili sul flusso termico. Un sistema di riscaldamento e raffreddamento ad alte prestazioni e un sistema sensibile di misura e regolazione della temperatura sono i prerequisiti per ottenere informazioni termiche accurate e ripetibili sui processi chimici. Queste informazioni comprendono dettagli su calore di reazione, bilancio totale del flusso di calore, trasferimento di massa e calore e calore specifico della massa di reazione.

Il bilancio totale del flusso di calore di un processo chimico racchiude di per sé una serie di effetti termici, quali l'accumulo di calore, lo scambio termico dovuto alle aggiunte di reattante o solvente, il calore dovuto alle variazioni di viscosità, dispersione termica e così via.

Nelle reazioni condotte in condizioni di temperatura variabile, l'accumulo di calore diventa un fattore importante nel calcolo del calore di reazione (calore emesso in funzione del tempo).

I calorimetri di reazione METTLER TOLEDO e la suite software iControl impiegano algoritmi di calcolo sofisticati. Questi tengono conto del comportamento dinamico della parete del reattore, delle capacità termiche del contenitore e degli inserti del reattore, fornendo dati calorimetrici ai massimi livelli di accuratezza e ripetibilità.

Cos’è il calore di reazione?

Il calore di reazione, o entalpia di reazione, è l’energia che viene emessa o assorbita nel corso di una reazione chimica. Quando i reattanti si convertono in prodotti, descrive la variazione del contenuto di energia. In generale esistono reazioni endotermiche (con assorbimento di calore) ed esotermiche (con emissione di calore), ma quelle condotte nei settori chimico e farmaceutico sono per la maggior parte esotermiche. Il calore di reazione è una delle proprietà termodinamiche utilizzate nelle attività di ricerca, scale-up e valutazione della sicurezza dei processi chimici nel passaggio dalla scala del laboratorio a quella di produzione.

Scoprite di più sul calore di reazione e sull'entalpia di reazione.

Posso collegare il mio calorimetro di reazione ad accessori di terze parti?

Sì. Estendete le funzionalità del vostro calorimetro di reazione fino al controllo automatico e all'acquisizione dei dati di strumenti di terze parti, tra cui sensori e soluzioni di dosaggio e campionamento, con l'accessorio Easy Control Box (ECB) acquistabile separatamente.

ECB offre funzionalità di controllo del dosaggio e collega facilmente pompe e bilance disponibili in commercio per il dosaggio gravimetrico o volumetrico pre-programmato in modo automatico.​Consente la misura plug-and-play con SmartConnect Technology Sensor. Gli elementi di controllo vengono riconosciuti automaticamente, semplificando la configurazione del sistema reattore.​ 

Scoprite di più su Easy ControlBox (ECB).