Nouveautés de la version 3.0 de Kinetics Neo
Version 3.0.24313.1
Contenu
Ajout de l' intensité de la lumière UV en tant que paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique. Nouvelle possibilité de créer un Modèle cinétiqueLe modèle cinétique est un terme général contenant le schéma (structure) des différentes étapes de réaction dans une réaction chimique à plusieurs étapes, les types de réaction et les paramètres cinétiques de ces étapes.modèle cinétique commun en fonction de la température et de l'intensité lumineuse.
Ajouté : Pression partielle du réactif gazeux comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique. Nouvelle possibilité de créer un modèle cinétique commun en fonction de la température et de la pression partielle.
Ajout de la pression totale comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique pour les réactions dans un gaz inerte. Nouvelle possibilité de créer un modèle cinétique commun en fonction de la température et de la pression.
Ajout de projets pour des types de données arbitraires, qui ne sont pas standard dans Kinetics Neo, comme la spectrométrie de masse, les concentrations, la conversion, le module de stockage, l'absorbance.
Ajouté : Type de réaction pour les réactions réversibles.
Ajouté : Nouveau type de réaction DFn pour la diffusion avec réaction d'ordre n.
Ajouté : L'interface utilisateur (UI) a été retravaillée pour un aspect natif cohérent dans Windows 11.
Ajouté : Des dizaines de nouveaux thèmes colorés pour l'interface utilisateur ont été ajoutés. Des thèmes sombres spéciaux sont également introduits.
Autres améliorations et corrections de bugs.
Intensité de la lumière UV comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique
La réaction de durcissement photoinduite ne dépend pas seulement de la température, mais aussi de l'intensité de la lumière UV.
Sur le site Kinetics Neo, il est désormais possible de créer un modèle cinétique commun en fonction de deux paramètres : la température et l'intensité de la lumière UV.
La figure suivante présente le modèle cinétique pour les mesures DEA isothermes à 30°C pour une exposition à la lumière à différentes intensités de 36 mW/cm2 à 300 mW/cm2.
Ce modèle cinétique commun est créé pour la mesure à différentes intensités UV à des températures de 30, 90 et 150°C. Voir les détails des conditions de mesure(https://doi.org/10.1002/pen.26353 ).
Les équations de dépendance de la vitesse de réaction par rapport à l'intensité UV se trouvent dans l'article : https://doi.org/10.1016/j.polymer.2012.03.025
Pression partielle du réactif gazeux comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique
De nombreux matériaux solides réagissent avec le composant gazeux, par exemple lors de l'oxydation. Dans ce cas, la vitesse de réaction dépend non seulement de la température, mais aussi de la concentration du composant gazeux réactif, qui est proportionnelle à la pression partielle de ce composant dans l'environnement gazeux.
Sur le site Kinetics Neo, il est désormais possible de créer un modèle cinétique commun, en fonction des deux paramètres externes : la température et la pression partielle du réactif gazeux.
La figure ci-dessus présente le modèle cinétique commun pour la réduction de l'oxyde métallique en métal pur dans une atmosphère contenant de l'hydrogène. Les données utilisées pour la modélisation cinétique consistent en trois mesures dynamiques à 20K/min et trois mesures isothermes à 600°C. Les mesures dynamiques et isothermes sont effectuées sous différentes pressions partielles d'hydrogène : 33%, 67% et 100%.
Pression totale comme paramètre supplémentaire dans l'analyse cinétique des réactions dans un gaz inerte
Les réactions de décomposition avec des produits gazeux peuvent dépendre de la pression, même en atmosphère inerte. C'est le cas pour les réactions réversibles où la présence de produits gazeux dans la zone de réaction ralentit la décomposition. Ainsi, pour les réactions réversibles sous la pression accrue du gaz inerte, la décomposition se produit à une température plus élevée.
La figure présente le modèle cinétique commun pour 8 mesures dans N2, dont les 4 premières sont mesurées à différentes vitesses de chauffage de 2, 5, 10 et 20 K/min sous la pression normale, et les 4 dernières ont la même vitesse de chauffage de 20 K/min sous différentes pressions de 5, 10, 20 et 50 bars.
Pour plus de détails, consultez notre guide pratique Comment analyser la décomposition en fonction de la pression dans un gaz inerte.
Projets pour des types de données arbitraires, qui ne sont pas standard dans les pays de l'UE Kinetics Neo
Parfois, le type de données mesurées diffère des types de données standard existant dans Kinetics Neo et nous avons reçu beaucoup de questions sur l'analyse cinétique de ces données https://kinetics.netzsch.com/en/f-a-q/is-it-possible-to-analyze-the-absorbance-or-concentration
C'est pourquoi nous avons ajouté deux types de projets supplémentaires pour les données arbitraires.
Le premier est le projet Arbitrary Differential pour les données différentielles, contenant le pic de réaction comme DSC. Il peut s'agir, par exemple, de données issues de la spectrométrie de masse ou de l'analyse thermique différentielle.
Le deuxième type de projet est le projet intégral arbitraire pour les données intégrales comme la TG. Il peut s'agir des concentrations mesurées, de la conversion, du module de stockage, de l'absorbance ou d'autres données similaires.
Réactions de polymérisation avec contrôle de la diffusion de la DEA ou de la rhéologie
Les réactions de durcissement et de réticulation à proximité de la température de transition vitreuse sont contrôlées par la diffusion.
Il est parfois impossible de les mesurer par la méthode DSC, car après la vitrification, la réaction de durcissement est très lente et le signal DSC est très faible. Par conséquent, d'autres méthodes de mesure sont utilisées pour étudier ce processus, comme l'analyse diélectrique (DEA) ou la rhéométrie.
Désormais, la réaction avec contrôle de la diffusion, mesurée par DEA ou rhéométrie, peut également être analysée sur Kinetics Neo:
Réactions réversibles
Dans les réactions réversibles A⇌B, deux réactions chimiques se produisent simultanément.
Dans les analyses thermiques telles que DSC ou TG, le système est ouvert et il n'y a pas d'équilibre. Le taux de réaction total des données mesurées est la différence entre la réaction en avant et la réaction en arrière :
Taux de réaction total=Taux de réaction en avant - Taux de réaction en arrière
La décomposition du carbonate de calcium en présence de dioxyde de carbone est une réaction réversible et la décomposition dépend de la pression partielle deCO2.
Le modèle cinétique commun, le même ensemble de paramètres est créé pour 9 mesures, où pour chaque vitesse de chauffage (5,10,20K/min) trois mesures sont effectuées sous différentes pressions partielles de CO2 (0,3 bar, 0,1 bar et 0 bar)
(voir détails sur https://kinetics.netzsch.com/en/learn/how-to-analyze-reversible-reaction )
Nouveau type de réaction DFn pour la diffusion avec réaction d'ordre n
Les réactions dans les solides dépendent souvent de la géométrie des particules et ressemblent donc à des réactions à la limite de la phase, ce qui est un cas partiel de réaction du troisième ordre.
De nombreux modèles cinétiques théoriques ne tiennent pas compte de ce fait et ne peuvent donc décrire correctement que la partie initiale de la courbe expérimentale. Afin de rapprocher ces modèles de la réalité, la littérature a créé des modèles avancés dont la partie initiale correspond au modèle théorique pur et la partie finale contient la dépendance du troisième ordre.
Nous avons développé le nouveau type de réactionDFn pour la diffusion en première dimension avec un ordre n-ième. Le type de réaction DFn prend en compte le processus de diffusion dans le matériau pendant la décomposition. Il ajoute le mécanisme de diffusion à la réaction classique d'ordre n (Fn).
Les figures suivantes présentent le taux de décomposition en deux étapes pour le polymère avec l'ajustement selon :
- réaction classique Fn (mauvais ajustement)
- ajustement pour le nouveau type de réaction DFn .
Figure ci-dessus : modèle à deux étapes, où le pic principal est l'ancienne réaction Fn. L'ajustement est mauvais, car la diffusion au niveau de la réaction principale n'est pas prise en compte.
Figure ci-dessus : modèle à deux étapes, où le pic principal correspond à la nouvelle réaction DFn (bonne adéquation). Le nouveau type de réaction tient compte de la diffusion.
Cinétique pour des données mesurées incomplètes, lorsque la partie finale de la réaction n'est pas présente
Pour certaines réactions, la partie finale de la réaction ne peut être mesurée et le point final de la mesure ne correspond pas à la valeur de conversion de 100 %. Par exemple, pour la réaction de durcissement avec contrôle de la diffusion, la réaction est très lente après la vitrification et ne peut pratiquement pas être enregistrée par DSC.
Cependant, dans certains cas, l'effet total (surface totale du pic ou perte de masse totale) peut être estimé par d'autres mesures ou méthodes et cette valeur peut être utilisée pour le calcul de la valeur de conversion.
Nous sommes maintenant en mesure de calculer la conversion pour des données incomplètes, lorsque la partie finale de la réaction n'est pas mesurée :
En outre, notre méthode numérique sans modèle fonctionne bien pour ces données, où l'énergie d'activation est calculée en douceur en utilisant un nombre différent de courbes mesurées à différentes valeurs de conversion.
Pour plus d'informations, consultez notre exemple de formation : https://kinetics.netzsch.com/en/learn/how-to-calculate-conversion-for-incomplete-measured-data.