Analyse Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)

L'analyse de Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) est une méthode d'analyse cinétique sans modèle (isoconversionnelle) qui permet de calculer la dépendance de l'énergie d'activation E(α) par rapport au Degré de conversionLe degré de conversion α en cinétique chimique est le paramètre sans dimension dépendant du temps d'un processus cinétique tel qu'une réaction chimique ou une cristallisation, indiquant quelle partie du processus est déjà terminée.degré de conversion α dans le cadre d'expériences dynamiques menées à différentes vitesses de chauffage constantes β.

La méthode Kissinger-Akahira-Sunose diffère de méthode de Kissinger .

Il est toujours nécessaire de vérifier si cette méthode sans modèle est valable et applicable en raison des restrictions inhérentes aux méthodes sans modèle.

L'analyse de Kissinger-Akahira-Sunose appartient au groupe des méthodes intégrales sans modèle, dans lesquelles il faut d'abord déterminer l'intégrale de l'équation cinétique principale (1), puis créer la série et enfin prendre le logarithme :

Intégrale pour l'analyse Kissinger-Akahira-Sunose :

L'intégrale de droite dans l'équation a la série pour z=-E/(RT):

En prenant le logarithme de l'équation (2), on obtient une dépendance linéaire :

Où

Si les points présentant le même degré de conversion (points isoconversionnels) sont issus d'expériences réalisées à des vitesses de chauffage différentes, alors les valeurs de ln[A(α)/F(α)] - ln(E(α)/R) seront identiques pour tous ces points et l'équation (3) prendra la forme d'une droite

y = b + ax (4)

où

y = ln(^β/T²)
b = ln[A(α)/F(α)] - ln(E(α)/R)
a = E/R
x = -1/T .

Le graphique de Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) y(x) se présente sous la forme d'un ensemble de droites pour différentes valeurs de α, où, pour chaque α, l'énergie d'activation peut être déterminée à partir de la pente et le pré-exposant à partir de l'ordonnée à l'origine pour une fonction f(α) connue (ou supposée).

Avantages et inconvénients de cette méthode et tableau comparatif avec d'autres méthodes.

Exemple

Décomposition de La(OH)₃:

Données expérimentales,
Tracé Kissinger-Akahira-Sunose,
Énergie d'activation E(α),
Pré-exponent A(α) (pour l'hypothèse d'une réaction de premier ordre),
Comparaison entre les expériences et la simulation pour les dépendances de Kissinger-Akahira-Sunose E(α) et A(α).

Fig.3 Kissinger-Akahira-Sunose Energie d'activation E(α).

Fig.5 Comparaison entre les expériences (symboles) et la simulation (lignes pleines) pour les dépendances de Kissinger-Akahira-Sunose E(α) et A(α).

Fig.2 Tracé Kissinger-Akahira-Sunose contenant des lignes droites pour différentes valeurs de conversion α.

Fig.4 Pré-exposant Kissinger-Akahira-Sunose A(α) (pour l'hypothèse d'une réaction de premier ordre).

Kinetics Neo

Cette méthode est utilisée dans Kinetics Neo logiciels comme méthode sans modèle Kissinger-Akahira-Sunose

Référence

H.E.Kissinger, J.Res. Nat. Bur. Stabd. 57 (1956) 217-221

https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/057/jresv57n4p217_A1b.pdf