キッシンジャー-赤平-須之瀬の分析

Kissinger-Akahira-Sunose解析は、異なる定加熱速度βを持つ動的実験に対して、活性化エネルギーE(α)の転化度α依存性を計算するモデルフリー(等転換)速度論的解析である。

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有効かどうか、適用可能かどうかを常にチェックする必要がある。

Kissinger-Akahira-Sunose解析は積分モデルフリー法のグループに属し、まず主運動方程式式(1)の積分を求め、次に級数を作り、最後に対数を取らなければならない:

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

もし、異なる加熱速度で行われた実験から、同じ転化度の点(等転化点)を取れば、ln[A(α)/F(α)]-ln(E(α)/R)の値はすべて同じになり、式(3)は次の直線のようになります。

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 .

キッシンジャーのプロットy(x)は、異なるα値に対して直線の集合のように見え、それぞれのαに対して、活性化エネルギーは、既知(または仮定)のf(α)に対する傾きと切片から前指数から求めることができます。

この方法の利点と欠点、および他の方法との比較表

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)。

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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