Análisis avanzado de Vyazovkin

El análisis de Vyazovkin es un método de análisis cinético sin modelos (isoconversional) que calcula la dependencia de la energía de activación E(α) respecto al grado de conversión α en experimentos con un programa de temperatura arbitrario, incluidas también las condiciones dinámicas e isotérmicas.

El métodoavanzadode Vyazovkin es diferente del método de Vyazovkin.

Siempre es necesario comprobar si este método sin modelo es válido y aplicable, debido a las restricciones de los métodos sin modelo.

El análisis de Vyazovkin pertenece al grupo de métodos integrales sin modelo, en los que, en primer lugar, debe hallarse la integral de la ecuación cinética principal (1) con respecto a la temperatura, desde el inicio de la reacción hasta la conversión actual α (ecuación 1):

\frac{d\alpha}{dt} = A(\alpha) \bullet f(\alpha) \bullet exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT} \right)

Integral con respecto al tiempo para el programa de temperatura T(t) (ecuación 2):

\int_{0}^{\alpha}\frac{d\alpha}{A(\alpha) \bullet f(\alpha)} = \int_{t_{0}}^{t}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}

Para diferentes experimentos con los números i y j y un mismo Grado de conversiónEl grado de conversión α en cinética química es el parámetro adimensional dependiente del tiempo de un proceso cinético como la reacción química o la cristalización, que muestra qué parte del mismo ya ha finalizado.grado de conversión α, se puede escribir lo siguiente (ecuación 3):

\int_{t_{0}}^{t_{\alpha i}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt} = \int_{t_{0}}^{t_{\alpha j}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}

Y, por último, debe minimizarse la siguiente función para hallar la energía de activación E(α) [1,2] (ecuación 4):

\psi(\alpha) = \sum_{i}^{}{\sum_{j \neq i}^{}\frac{\int_{t_{0}}^{t_{\alpha i}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}}{\int_{t_{0}}^{t_{\alpha j}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}}}

Donde_tαi es el tiempo en el que se alcanza la conversión α para la i-ésima medición.

Siempre es necesario simular las curvas mediante el método de Vyazovkin y compararlas con los resultados experimentales. Esta comparación permite comprobar si el método de Vyazovkin es adecuado para el análisis de la reacción en cuestión.

Kinetics Neo

Este método no se utiliza en Kinetics Neo. Para datos dinámicos con una velocidad de calentamiento constante, utilice el método de análisis de Vyazovkin en Kinetics Neo.

Para programas de temperatura arbitrarios, utilice el método de análisis de Friedman en Kinetics Neo.

Referencias

Vyazovkin, S.; Dollimore, D. «Procedimientos lineales y no lineales en cálculos isoconversionales de la energía de activación de reacciones no isotérmicas en sólidos». J. Chem. Inf. Comput. Sci.36(1), 42–45 (1996). https://doi.org/10.1021/ci950062m