キッシンジャー-赤平-須之瀬(KAS)分析

キッシンジャー・赤平・角瀬(KAS)解析は、異なる定常加熱速度βで実施される動的実験において、活性化エネルギーE(α)が変換度αにどのように依存するかを算出する、モデルフリー(等変換)型の速度論解析手法である。

キッシンジャー・赤平・角瀬方式は、 キッシンジャー 法とは異なります。

モデルフリー法には制約があるため、このモデルフリー法が使用可能であり、適用可能であるかどうかを常に確認する必要がある。

キッシンジャー・赤平・角瀬解析は、積分型モデルフリー法のグループに属しており、まず主運動方程式(式(1))の積分を求め、次に級数展開を行い、最後に対数変換を行う必要がある。

キッシンジャー-赤平-須野瀬分析の積分:

式の右積分はz=-E/(RT)の級数を持つ:

式(2)の対数をとると、線形依存性がわかる:

どこで

異なる昇温速度で実施された実験から、同じ変換度を持つ点(等変換点)を取り出した場合、ln[A(α)/F(α)]-ln(E(α)/R) の値はそれらすべてにおいて等しくなり、式(3)は次の直線となる。

y=b+ax (4)

ここで

  • y=ln(β/T2)
  • b=ln[A(α)/F(α)]-ln(E(α)/R)
  • a=E/R
  • x=-1/T である。

キッシンジャー・赤平・角瀬(KAS)プロット y(x) は、異なるα値に対する一連の直線として表され、各αについて、既知(または仮定)のf(α)を用いれば、傾きから活性化エネルギーを、切片から前指数を求めることができる。

この手法の長所と短所、および他の手法との比較表。

La(OH)3の分解

  1. 実験データ、
  2. Kissinger-Akahira-Sunoseプロット、
  3. 活性化エネルギーE(α)
  4. 前指数A(α) (一次反応を仮定した場合)、
  5. Kissinger-Akahira-Sunose依存性E(α)とA(α)の実験とシミュレーションの比較。
図1 実験データ。
Fig.3 Kissinger-Akahira-Sunoseの活性化エネルギーE(α)。
図5 キッシンジャー-赤平-須納依存性E(α)とA(α)の実験(記号)とシミュレーション(実線)の比較。
図.2 キッシンジャー-赤平-須納瀬プロットは、異なる換算値αに対する直線を含む。
図.4 Kissinger-Akahira-Sunose前指数A(α)(一次反応を仮定した場合)。

Kinetics Neo

この手法は Kinetics Neo ソフトウェアにおいて、モデルフリー法として用いられる キッシンジャー・アカヒラ・スノセ

参考

H.E.キッシンジャー, J.Res.Nat.Bur.Stabd.57 (1956) 217-221

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

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