Anleitung: Erstellen eines einfachen einstufigen kinetischen Modells für TGA-Daten
Thermische Zersetzung von Calciumhydroxid
Einführung
In diesem Leitfaden wird ein einfaches Kinetisches ModellKinetisches Modell ist ein allgemeiner Begriff, der das Schema (die Struktur) der einzelnen Reaktionsschritte einer mehrstufigen chemischen Reaktion, die Reaktionstypen und die kinetischen Parameter dieser Schritte enthält.kinetisches Modell erstellt.
Wir beginnen mit dem Laden eines Beispieldatenprojekts, das in Kinetics Neo enthalten ist, erstellen dann ein einfaches kinetisches Modell, das nur aus einem Schritt besteht, und optimieren es schließlich.
Mit nur wenigen Klicks in wenigen Minuten haben Sie Ihr erstes Kinetikmodell!
Beispielhafte Daten:
- Datentyp: Thermogravimetrie (TGA)
- Projektdatei: CaOH2.kinx2
Laden Sie das Beispieldatenprojekt
1. Starten Sie die Software Kinetics Neo. Klicken Sie im Hauptmenüband auf die Registerkarte Datei, um das Anwendungsmenü zu öffnen.
2. Klicken Sie in der linken Leiste auf Öffnen und wählen Sie dann Beispiele.
Das Verzeichnis Kinetics Neo samples wird im Windows Explorer geöffnet.
Wählen Sie das Verzeichnis TGA_CaOH2.
3. Öffnen Sie die Projektdatei Kinetics Neo CaOH2_Data.kinx2.
Überprüfen Sie die geladenen Messdaten
4. Prüfen Sie, ob die TGA-Messdaten geladen sind.
Das Kinetics Neo Beispielprojekt CaOH2_Data.kinx2 enthält bereits importierte thermogravimetrische (TGA) Messdatendateien für die Zersetzung von Calciumhydroxid :
- CaOH2-05.txt - Heizrate 5 K/min
- CaOH2-10.txt - Aufheizrate 10 K/min
- CaOH2-20.txt - Heizrate 20 K/min.
Wenn die Projektdatei erfolgreich geladen wurde, werden diese Dateinamen im Abschnitt Quelldaten auf der linken Seite angezeigt. Die Datenkurven werden im Hauptdiagramm angezeigt.
Erstellen eines einfachen kinetischen Modells
5. Klicken Sie im linken Analyse-Panel unter " Modellbasiertes Element" auf " Neu hinzufügen".
6. Es wird ein neues modellbasiertes kinetisches Modell erstellt.
Dieses neue Modell hat die folgenden Standardparameter:
- Ein Schritt: A → B
- Reaktionstyp: F1, 1. Ordnung.
Ändern Sie das kinetische Modell
7. Lassen Sie uns einige Parameter des Modells ändern.
Wir sind uns nicht sicher, ob diese Reaktion die Reaktionsordnung 1 hat. In diesem Fall empfiehlt es sich, die allgemeine Reaktionsordnung n zu wählen, die auch den Wert 1 enthält. Mit Hilfe der Modelloptimierung ermittelt die Software die richtige Reaktionsordnung von selbst.
Ändern Sie zunächst im Dropdown-Menü Reaktionstyp den Reaktionstyp vom Standardwert F1, 1. Ordnung auf Fn, n-te Ordnung. Dann klicken Sie im Abschnitt Schritt: A → B auf die Schaltfläche Optimieren.
Der Modellschritt wird optimiert. Dies kann ein paar Sekunden dauern...
Modell-Optimierung
8. Die Ergebnisse sind bereits recht gut. Aber an einigen Stellen, vor allem an den Enden der Kurven, stimmen die simulierten Daten nicht perfekt mit den Messungen überein.
Lassen Sie uns das Modell optimieren. Klicken Sie unten im Eigenschaften-Panel - im Abschnitt Modelloperationen - auf die Schaltfläche Optimieren:
Ergebnisse
9. Jetzt stimmen die simulierten Daten gut mit den experimentellen Daten überein.
Schlussfolgerung
Der Abbau von Ca(OH)2 kann als einstufige Reaktion mit der Reaktionsordnung 0,5 und ohne Autokatalyse beschrieben werden.