Kinetics Neo バージョン3.0の新機能
ビルド 3.0.24313.1
内容
追加: 動態解析の追加パラメータとして紫外線の強度を追加。温度と光強度によって共通の速度論モデルを作成できるようになりました。
追加:気体反応物の分圧を速度論的解析の追加パラメータとして追加しました。温度と分圧に依存する共通の動力学モデルを作成する新しい可能性。
追加:不活性ガス中の反応に対する速度論的解析の追加パラメーターとしての全圧。温度と圧力に依存する運動学的共通モデルを作成できるようになりました。
追加: 質量分析、濃度、換算、貯蔵弾性率、吸光度のような、 Kinetics Neo で標準的でない任意のデータタイプのプロジェクト。
追加:DEAまたはRheologyで測定される拡散制御を伴う硬化反応の速度論。
追加されました：反応タイプ可逆反応が追加されました。
追加:新しい反応タイプDFnが追加されました。
追加:反応の最終部分が存在しない、または測定できない不完全な測定データに対する反応速度論が追加されました。
追加: ユーザーインターフェイス(UI)がWindows 11で一貫したネイティブな外観になるように作り直されました。
追加：ユーザーインターフェイス（UI）のカラフルなテーマが数十種類追加されました。特別なダークテーマも導入。
その他の改善とバグ修正。
速度論的解析における追加パラメータとしての紫外線強度
光誘起硬化反応は温度だけでなく、紫外線強度にも依存する。
現在では、Kinetics Neo 、温度と紫外線強度の2つのパラメータに依存する一般的な動力学モデルを作成することが可能である。
次の図は、36mW/cm2から300mW/cm2までの異なる強度の光照射に対する、30℃での等温DEA測定の動力学モデルを示している。
この共通動力学モデルは、温度30、90、150℃で異なるUV強度での測定用に作成されている。測定条件の詳細はこちら(https://doi.org/10.1002/pen.26353)。
反応速度のUV強度依存性の式は、https://doi.org/10.1016/j.polymer.2012.03.025に掲載されている。
速度論的解析における追加パラメータとしての気体反応物質の分圧
多くの固体物質は、例えば酸化の際に気体成分と反応する。この場合の反応速度は温度だけでなく、反応性気体成分の濃度にも依存し、この濃度は気体の周囲におけるこの成分の分圧に比例する。
Kinetics Neo では、温度とガス状反応体の分圧という両方の外部パラメータに依存する、一般的な動力学モデルを作成することができる。
この図は、水素を含む雰囲気中での金属酸化物の純金属への還元に関する一般的な速度論モデルを示している。動力学モデル用のデータは、20K/minでの3回の動的測定と、600℃での3回の等温測定からなる。動的測定と等温測定の両方が、33%、67%、100%という異なる水素分圧下で実施されている。
不活性ガス中反応の速度論的解析における追加パラメータとしての全圧力
ガス状生成物を伴う分解反応は、不活性雰囲気でも圧力に依存することがある。これは可逆的な反応で起こり、反応ゾーンにガス状生成物が存在すると分解が遅くなる。従って、不活性ガスの高圧下での可逆的反応では、分解は高温で起こる。
最初の4つは常圧下で異なる加熱速度2,5,10,20K/minで測定され、最後の4つは異なる圧力5,10,20,50barで同じ加熱速度20K/minで測定されています。
モードの詳細については、ハンズオンガイド「不活性ガス中の圧力依存性分解を分析する方法」をご覧ください。
非標準的な任意のデータ型のプロジェクトKinetics Neo
測定されたデータの型が、Kinetics Neo に存在する標準的なデータ型と異なることがあり、このデータの動力学的解析について多くの質問を受けましたhttps://kinetics.netzsch.com/en/f-a-q/is-it-possible-to-analyze-the-absorbance-or-concentration。
このため、任意データ用に2つのプロジェクトタイプを追加しました。
最初のものは、DSCのような反応ピークを含む微分データ用のArbitrary DifferentialProjectです。例えば、質量分析や示差熱分析のデータなどです。
2つ目のプロジェクトタイプは、TGのような積分データ用のArbitrary IntegralProjectです。測定された濃度、転化率、貯蔵弾性率、吸光度、その他類似のデータです。
DEAまたはレオロジーの拡散制御による硬化反応
ガラス転移温度付近での硬化と架橋の反応は拡散制御されている。
ガラス化後の硬化反応は非常に遅く、DSCシグナルは非常に弱いため、DSC法では測定できないことがあります。そのため、誘電分析（DEA）やレオメトリーのような他の測定方法がこのプロセスの研究に用いられます。
現在では、DEAやレオメトリーで測定された拡散制御を伴う反応も、Kinetics Neo ：
可逆反応
可逆反応A⇌Bでは、2つの化学反応が同時に起こる。
DSCやTGのような熱分析では、系は開いており、平衡は起こらない。測定データの全反応率は前進反応と後退反応の差である：
全反応速度＝前進反応速度-後退反応速度
二酸化炭素存在下での炭酸カルシウムの分解は可逆反応であり、分解は二酸化炭素分圧に依存する。
各加熱速度(5,10,20K/min)に対して、異なるCO2分圧(0.3bar、0.1bar、0bar)の下で3回の測定が行われる。
(詳細はhttps://kinetics.netzsch.com/en/learn/how-to-analyze-reversible-reactionを参照）
新しい反応タイプ DFnn次の反応を伴う拡散
固体中の反応はしばしば粒子の形状に依存するため、相境界反応のように見え、これはn次反応の部分的な場合である。
多くの理論運動論モデルはこのような事実を考慮していないため、実験曲線の初期部分しかうまく記述できない。このようなモデルを現実に近づけるために、文献では、初期部分が純粋な理論モデルに対応し、最終部分がn次依存性を含む先行モデルが作成されている。
そこで我々は、 新しい反応タイプDFnを開発した。DFn反応タイプは分解中の物質中の拡散過程を考慮する。これは古典的なn次の反応(Fn)に拡散機構を加えたものである。
次の図では、ポリマーの2段階分解速度を、フィッティングに従って示している：
- 古典反応Fn (悪いフィット)
- 新しい反応タイプDFnの フィット
上図：メインピークが旧Fn反応であるダブルステップモデル。主反応での拡散が考慮されていないため、フィットは悪い。
上図：メインピークが新しいDFn反応であるダブルステップモデル（適合度良好）。新しい反応タイプは拡散を考慮している。
反応の最終部分が存在しない不完全な測定データに対するカイネティクス
反応によっては、反応の最終部分が測定できず、測定の最終点が100％の転化率に対応しないものもあります。例えば、拡散制御による硬化反応では、ガラス化後の反応の進行が非常に遅く、DSCではほとんど測定できません。
しかし、場合によっては、他の測定や方法によって総効果（総ピーク面積や総質量損失）を見積もることができ、この値を転化率の計算に使用することができます。
これで、反応の最終部分が測定されていない不完全なデータでも転化率を計算できるようになりました：
さらに、我々のモデルフリーの数値計算法は、これらのデータに対してうまく機能し、活性化エネルギーは、異なる変換値における異なる数の測定曲線を用いてスムーズに計算される。
