Visión general
Este webinar presenta Kinetics Lite, un nuevo software de análisis cinético de NETZSCH fácil de usar para principiantes, estrechamente integrado con el software de análisis térmico Proteus. La sesión demuestra cómo Kinetics Lite reduce drásticamente el número de pasos necesarios para realizar evaluaciones cinéticas - de muchos pasos manuales de exportación/importación a tan solo 6 clics.
1. Antecedentes: ¿Qué es el análisis cinético?
- Conversión (α): Valor adimensional de 0 a 1 que describe el progreso de la reacción. Para TGA: relación entre la pérdida de masa actual y la pérdida de masa total; para DSC: relación entre el área de pico parcial y el área de pico total.
- Velocidad de reacción: Depende de α, de la temperatura (mediante la ecuación de Arrhenius) y de un factor preexponencial.
- Energía de activación (Ea): Barrera energética entre los reactivos y el estado de transición.
Tareas para principiantes
- Encontrar la energía de activación y el orden de reacción (orden n, autocatalítica, nucleación)
- Predicciones sencillas: isotérmica, dinámica, tiempo medio, tiempo de vida (por ejemplo, 5% de conversión)
Tareas de nivel experto
- Cinética multietapa (reacciones independientes, consecutivas, concurrentes, reversibles)
- Curado con vitrificación y evolución de la transición vítrea
- Cinética no Arrhenius
- Influencia de la presión, la intensidad UV, las proporciones de los componentes
- Diagramas de transformación tiempo-temperatura (TTT), optimización de los perfiles de temperatura industriales
2. Dos productos de software
Aquí encontrará una comparación detallada
| Características | Cinética Lite | Kinetics Neo |
| Usuarios objetivo | Sólo principiantes | Principiantes + expertos |
| Análisis cinético | Básico (sin modelo, un solo paso) | Avanzado (sin modelo, un solo paso, varios pasos, modelos complejos) |
| Fuentes de datos | Sólo instrumentos NETZSCH | NETZSCH + no NETZSCH (importación ASCII) |
| Licencia | Por departamento (varios ordenadores con una licencia Proteus) | Por puesto (uno por ordenador) |
| Soporte | Extra / consultoría no incluida | 12 meses incluidos (con consultoría) |
| Tipos de instrumentos | TGA, DSC | TGA, DSC, Dilatómetro, DEA, Viscosidad, ARC, datos arbitrarios |
| Parámetros adicionales | - | Presión, intensidad UV |
| Métodos sin modelo | Punto único (ASTM E698, E2890, E1641) + Multipunto (Friedman, Ozawa, Vyazovkin) | Todos los Lite + límite de fase, difusión, Sestak-Berggren, reacciones reversibles, Cristalización según NakamuraLa cristalización según Nakamura es el modelo de crecimiento cristalino para la cinética de cristalización no isotérmica durante el enfriamiento.Nakamura y Sbirrazzuoli para cristalización por enfriamiento |
| Tipos de reacciónEl tipo de reacción es el mecanismo elemental de un paso de reacción individual en una reacción química de varios pasos. El tipo de reacción f(Cr, Cp) describe la dependencia de la velocidad de reacción para un paso de reacción individual en las concentraciones de reactivo Cr y producto Cp para este paso.Tipos de reacción | n-orden (1ª, 2ª, n-ésima), autocatálisis (Kamal-Sourour), nucleación (Avrami) | Todo Lite + límite de fase, difusión, Beren, reacciones reversibles |
| Predicciones | Isotérmica, dinámica, vida útil | All Lite + adiabática, climática, diagrama TTT, perfil externo, optimización industrial |
| Ajuste simulado / R² display | + | + |
3. Demostraciones de Key Kinetics Lite
3.1 Transferencia automática de datos desde Proteus
- Flujo de trabajo antiguo: Exportar cada curva manualmente a un archivo → configurar columnas → importar a Kinetics → repetir para cada curva → analizar.
- Nuevo flujo de trabajo: Seleccionar todas las curvas en Proteus → hacer clic en "Evaluar cambio de masa" → abrir Kinetics Lite → obtener resultados. ~6 clics en total.
3.2 Reacción de n-ésimo orden (datos TGA, 3 velocidades de calentamiento: 5, 10, 20 K/min)
- El software detecta automáticamente el tipo de reacción a partir de la forma de la curva.
- Resultado: Ea = 75 kJ/mol, factor preexponencial, orden de reacción = 0,38.
3.3 Reacción autocatalítica (DSC, curado epoxi)
- Tipo de reacción Cn (autocatalítica) seleccionada automáticamente.
- Resultado: Ea, factor preexponencial, órdenes de reacción y autocatálisis, R² = 0,9993 tras un clic de optimización opcional.
- Conseguido en menos de 10 clics.
3.4 Cinética sin modelos - Métodos de punto único
- Métodos: ASTM E698 (Ozawa), E2890, E1641 - utilizar sólo un punto por curva (máximo).
- Demostrado ASTM E698 → Ea = 53 kJ/mol, pero R² = 0,89 - mal ajuste.
- Comparado con el resultado basado en el modelo: R² = 0.999. Conclusión: los métodos de punto único son rápidos, pero a menudo inexactos; compruebe siempre el ajuste.
3.5 Cinética sin modelos - Métodos multipunto (curado de epoxi en dos pasos)
- Métodos: Friedman, Vyazovkin, Ozawa-Flynn-Wall.
- El software calcula Ea en función de la conversión (α).
- Mejor resultado: Friedman, R² = 0,99975.
- Los resultados pueden utilizarse directamente para predicciones.
3.6 Pirólisis (TGA de huesos de aceituna - agua, hemicelulosa, celulosa, lignina)
- Proceso complejo de varios picos.
- Análisis sin modelo (Friedman/Vyazovkin) aplicado en un clic.
- Mejor resultado: Vyazovkin, R² ≈ 0,9999.
3.7 Predicciones para la degradación de polímeros
- Predicciones dinámicas: Conversión frente a temperatura para velocidades de calentamiento de 0,5 a 200 K/min.
- Predicciones isotérmicas: Conversión a temperaturas fijas (300-400 °C, paso de 10 °C) durante 10 horas.
- Tiempo de vida (5% de conversión): Búsqueda entre 100-400 °C durante tiempo = 10 días → 196 °C es la temperatura a la que se produce un 5% de conversión al cabo de 10 días.
3.8 Cristalización isotérmica (PA 12)
- La cristalización se acelera a temperaturas más bajas (efecto de superenfriamiento) es opuesta a las reacciones químicas.
- Modelo de nucleación de Avrami seleccionado automáticamente.
- Predicción del tiempo de vida: 171 °C es la temperatura a la que se alcanza el 50% de cristalización en 60 minutos.
4. Cuando no se puede utilizar Kinetics Lite
La cinética sin modelo en Kinetics Lite falla cuando:
- La pérdida de masa total o el área de pico varía a través de las tasas de calentamiento (reacciones en competencia).
- El cambio de mecanismo se produce en un valor de conversión diferente para cada velocidad.
- Picos en direcciones opuestas (exotérmico + endotérmico).
- Cristalización por enfriamiento con áreas de pico variables (cristalización incompleta en enfriamiento rápido).
- Reacción no medida hasta el final (valor desconocido para el 100% de conversión).
En todos estos casos, se requiere Kinetics Neo.
5. Capacidades Sólo en Kinetics Neo
- Cinética de varios pasos con concentraciones intermedias
- Pasos mixtos exotérmicos/endotérmicos (relevantes para la descomposición del material de la batería)
- Cinética no Arrhenius (curado con vitrificación)
- Diagramas de transformación tiempo-temperatura (TTT)
- Evolución de la transición vítrea durante el curado
- Cinética de la viscosidad de cizallamiento (datos reológicos)
- Viscosidad iónica (datos DEA)
- Intensidad UV como parámetro externo (fotopolimerización)
- Presión parcial del gas activo (por ejemplo, H₂, O₂, CO₂)
- Dependencia de la relación de masas de los componentes (por ejemplo, relación epoxi/amina)
6. Información sobre publicación y licencias
- Kinetics Lite y la versión actualizada Kinetics Neo (v3.8) con integración de Proteus se lanzará en julio de 2026.
- Compatible con Proteus Analysis v 9.10 lanzado al mismo tiempo
- Kinetics Neo licencia: Perpetua (de por vida), incluye 12 meses de soporte y consultoría. Las renovaciones son opcionales.
- Precios a través del representante regional de ventas de NETZSCH: https: //kinetics.netzsch.com → "Solicitar un presupuesto".
- Kinetics Lite: No se vende por separado; sólo viene como opción de pago con el software Proteus.
7. Preguntas y respuestas
P: ¿Se pueden hacer predicciones de envejecimiento isotérmico de polímeros a partir de datos de TGA?
R: Sí, pero sólo si las mediciones se realizaron por debajo del punto de fusión (estado sólido). Las predicciones isotérmicas requieren que los datos experimentales incluyan segmentos isotérmicos.
P: ¿Se pueden utilizar datos de instrumentos que no sean NETZSCH?
R: No en Kinetics Lite (sólo datos NETZSCH). En Kinetics Neo, sí - exporte los datos como un archivo ASCII de 3 columnas (tiempo, temperatura, señal) e impórtelos.
P: ¿Cómo se determina el factor pre-exponencial A?
R: Mediante la optimización del mejor ajuste, el software encuentra todos los parámetros cinéticos (Ea, A, orden de reacción) simultáneamente para minimizar la desviación de los datos experimentales en todas las curvas.
P: ¿Es Kinetics Neo una licencia anual o vitalicia?
R: Licencia de por vida (perpetua). se incluyen 12 meses de soporte (incluyendo consultoría y actualizaciones); las extensiones son opcionales.
Enlaces útiles
Kinetics Neo página web: https://kinetics.netzsch.com
Sitio web de Kinetics Lite: https://kineticslite.netzsch.com (tabla comparativa de características disponible)
Kinetics Neo contacto : Contacte con nosotros