概要
このウェビナーでは、既存の熱分析ソフトウェアProteusと緊密に統合された、NETZSCHの新しい初心者向け速度論解析ソフトウェアKinetics Liteをご紹介します。このセッションでは、Kinetics Liteが速度論的評価を実行するために必要なステップ数を劇的に削減する方法を実演します - 多くの手作業によるエクスポート/インポート手順が、わずか6クリックにまで削減されます。
1.背景キネティック分析とは何か？
- 転換率（α）：反応の進行を表す0～1の無次元値。TGAの場合：全質量損失に対する電流質量損失の比；DSCの場合：全ピーク面積に対する部分ピーク面積の比。
- 反応速度：α、温度（アレニウスの式による）、および前指数因子に依存する。
- 活性化エネルギー(Ea)：反応物と遷移状態間のエネルギー障壁。
初級レベルのタスク
- 活性化エネルギーと反応次数を求める（n次、自己触媒、核生成）
- 簡単な予測：等温、動的、半減期、寿命（例：5％変換）
エキスパートレベルのタスク
- 多段階速度論（独立、連続、競合、可逆反応）
- ガラス化とガラス転移を伴う硬化
- 非アレニウス速度論
- 圧力、UV強度、成分比の影響
- 時間-温度変換（TTT）図、工業的温度プロファイルの最適化
2.つのソフトウェア製品
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| 特徴 | キネティクス・ライト | Kinetics Neo |
| 対象ユーザー | 初心者のみ | 初心者＋専門家 |
| 動力学解析 | ベーシック（モデルフリー、シングルステップ） | 上級（モデルフリー、シングルステップ、マルチステップ、複雑モデル） |
| データソース | NETZSCH装置のみ | NETZSCH + 非NETZSCH (ASCIIインポート) |
| ライセンス | 部門ごと（複数のPCを1つのProteusライセンスで使用可能） | 1シートあたり（コンピューター1台につき1ライセンス） |
| サポート | 別途 / コンサルティング含まず | 12ヶ月間（コンサルティング付き） |
| 装置の種類 | TGA、DSC | TGA、DSC、ダイラトメーター、DEA、粘度、ARC、任意データ |
| 追加パラメータ | - | 圧力、UV強度 |
| モデルフリー法 | シングルポイント (ASTM E698, E2890, E1641) + マルチポイント (Friedman, Ozawa, Vyazovkin) | すべてのLite + 相境界、拡散、Sestak-Berggren、可逆反応、冷却結晶化のための中村とSbirrazzuoli |
| 反応タイプ | n次(1次、2次、n次)、自己触媒反応(Kamal-Sourour)、核生成(Avrami) | 全ライト＋相境界、拡散、ベレン、可逆反応 |
| 予測 | 等温, ダイナミック, 寿命 | All Lite + 断熱, 気候学, TTTダイアグラム, 外部プロファイル, 産業最適化 |
| シミュレーションフィット / R²表示 | + | + |
3.キーキネティクス・ライトのデモンストレーション
3.1 プロテウスからの自動データ転送
- 古いワークフロー各曲線を手動でファイルにエクスポート→カラムを設定→Kineticsにインポート→各曲線について繰り返す→分析。
- 新しいワークフローProteusですべての曲線を選択 → "Evaluate mass change "をクリック → Kinetics Liteを開く → 結果を得る。~合計6クリック。
3.2 n次反応（TGAデータ、3つの加熱速度：5、10、20 K/分）
- 曲線形状から反応タイプを自動的に検出します。
- 結果Ea = 75 kJ/mol, プレ指数,反応次数 = 0.38.
3.3 自己触媒反応（DSC、エポキシ硬化）
- 反応タイプ Cn（自己触媒）が自動的に選択された。
- 結果Ea, プレ指数, 反応の次数および自己触媒作用, R² = 0.9993.
- 10クリック以下で達成。
3.4 モデルフリーの動力学 - 単一点法
- 方法ASTM E698 (小澤), E2890, E1641 - 曲線につき1点のみ使用（最大）。
- ASTM E698 → Ea = 53 kJ/mol を実証したが、R² = 0.89 -悪い適合。
- モデルベースの結果と比較：R² = 0.999.結論: シングルポイント法は速いですが、しばしば不正確です。
3.5 モデルフリーの動力学 - 多点法（二段階エポキシ硬化）
- 方法Friedman、Vyazovkin、Ozawa-Flynn-Wall。
- ソフトウェアはEaを変換(α)の関数として計算する。
- 最高の結果：Friedman, R² = 0.99975.
- 結果は予測に直接使用できる。
3.6 熱分解（オリーブの石のTGA-水、ヘミセルロース、セルロース、リグニン）
- 複雑なマルチピークプロセス。
- モデルフリー分析（Friedman/Vyazovkin）をワンクリックで適用。
- 最高の結果：Vyazovkin, R² ≈ 0.9999.
3.7 ポリマーの劣化予測
- 動的予測：0.5～200K/minの加熱速度における変換 vs 温度。
- 等温予測：固定温度（300～400 °C、ステップ10 °C）で10時間にわたる変換。
- 寿命（5%転換）：100-400 °Cの間を時間=10日間で探索 →196 °Cは10日後に5%転化が起こる温度。
3.8 等温晶析 (PA 12)
- 結晶化は低温で加速する（過冷却効果）化学反応とは逆。
- Avrami核生成モデルが自動的に選択される。
- 寿命予測：171 °Cは、60分で50％の結晶化に達する温度。
4.Kinetics Liteを使用できない場合
Kinetics Lite の Model-free kinetics は、以下の場合に失敗します：
- 総質量損失またはピーク面積が加熱速度（競合反応）間で異なる。
- 反応速度ごとに異なる変換値でメカニズムの変化が起こる。
- ピークが反対方向にある(発熱と吸熱)。
- ピーク面積が変化する冷却結晶化（急速冷却での不完全結晶化）。
- 反応が完了するまで測定されない（100%転化の値が不明）。
このような場合はすべて、Kinetics Neo 。
5.機能のみKinetics Neo
- 中間濃度を含む多段階キネティックス
- 発熱/吸熱混合ステップ（電池材料の分解に関連）
- 非アレニウス動力学（ガラス固化を伴う硬化）
- 時間-温度転移（TTT）ダイアグラム
- 硬化中のガラス転移
- せん断粘度の動力学（レオロジーデータ）
- イオン粘度（DEAデータ）
- 外部パラメーターとしての紫外線強度（光重合）
- 活性ガスの分圧（例：H₂, O₂, CO₂)
- 成分質量比依存性（例：エポキシ／アミン比）
6.リリース＆ライセンス情報
- キネティクス・ライトと、Proteus統合のアップデート版 Kinetics Neo(v3.8)が2026年7月にリリースされる予定です。
- 同時にリリースされたProteus Analysis v 9.10と互換性があります。
- Kinetics Neo ライセンス永久ライセンス（ライフタイム）、12ヶ月のサポートとコンサルティングを含む。更新は任意。
- 価格は地域のNETZSCH販売代理店を通じて: https://kinetics.netzsch.com → "見積依頼"。
- Kinetics Lite：Proteus ソフトウェアの有料オプションとしてのみ付属。
7.Q&Aハイライト
Q: TGAデータからポリマーの等温老化予測を行うことはできますか？
A: 可能ですが、測定が融点以下（固体状態）で行われた場合に限ります。等温予測には、等温セグメントを含む実験データが必要です。
Q: 非NETZSCH装置データは使用できますか？
A: Kinetics Lite では使用できません（NETZSCH データのみ）。Kinetics Neo では可能です。3列のASCIIファイル（時間、温度、シグナル）としてデータをエクスポートし、インポートします。
Q: プレ指数 A はどのように決定されますか？
A: ベストフィット最適化により、ソフトウェアはすべての曲線において実験データからの偏差を最小にするために、すべての動力学パラメータ（Ea、A、反応次数）を同時に求めます。
Q:Kinetics Neo は年間ライセンスですか、それとも生涯ライセンスですか？
A: ライフタイム（永久）ライセンスです。12 ヶ月間のサポート（コンサルティングとアップデートを含む）が含まれます。
リンク
Kinetics Neo ウェブサイト：https://kinetics.netzsch.com
Kinetics Liteウェブサイト：https://kineticslite.netzsch.com（機能比較表あり）
Kinetics Neo contact :お問い合わせ