Analyse avancée de Vyazovkin

L'analyse de Vyazovkin 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 conversion α pour des expériences présentant un programme de température arbitraire, y compris dans des conditions dynamiques et isothermes.

La méthodeavancéede Vyazovkin diffère de méthode de Vyazovkin.

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

L'analyse de Vyazovkin appartient au groupe des méthodes intégrales sans modèle, dans lesquelles il faut tout d'abord déterminer l'intégrale de l'équation cinétique principale (1) par rapport à la température, depuis le début de la réaction jusqu'au taux de conversion actuel α (équation 1) :

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

Intégrale par rapport au temps pour le programme de température T(t) (équation 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}

Pour différentes expériences avec des nombres i et j pour un même 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, on peut écrire ce qui suit (équation 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}

Enfin, il convient de minimiser la fonction suivante pour déterminer l'énergie d'activation E(α) [1,2] (équation 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}}}

Où_tαi est l'instant auquel la conversion α est atteinte pour la i-ième mesure.

Il est toujours nécessaire de simuler les courbes à l'aide de la méthode de Vyazovkin et de les comparer aux résultats expérimentaux. Cette comparaison permet de vérifier si la méthode de Vyazovkin est adaptée à l'analyse de la réaction considérée.

Kinetics Neo

Cette méthode n'est pas utilisée sur Kinetics Neo. Pour les données dynamiques avec une vitesse de chauffage constante, veuillez utiliser la méthode d'analyse de Vyazovkin disponible sur Kinetics Neo.

Pour un programme de température arbitraire, veuillez utiliser la méthode d'analyse de Friedman disponible sur Kinetics Neo.

Références

Vyazovkin, S. ; Dollimore, D. « Procédures linéaires et non linéaires dans les calculs isoconversionnels de l'énergie d'activation des réactions non isothermiques dans les solides ». J. Chem. Inf. Comput. Sci.36(1), 42–45 (1996). https://doi.org/10.1021/ci950062m