Como calcular a conversão para dados medidos incompletos
Dados medidos incompletos
Conversão (ou grau de conversão) é a propriedade atual da reação, que mostra qual parte do reagente já foi convertida em produto. O valor é 0 antes do início da reação e 1 após o fim da reação, quando o reagente é completamente convertido em produto. O valor também pode ser medido em porcentagens de 0% a 100%.
O cálculo da conversão usa a razão entre o efeito parcial medido da reação em um determinado momento e o efeito total da reação.
A conversão pode ser facilmente calculada para as medições em que a reação é completamente concluída no ponto final da medição:
No entanto, às vezes a parte final da reação não pode ser medida, e o ponto final da medição não corresponde ao valor de conversão de 100%. Por exemplo, na reação de cura com controle de difusão, a reação fica muito lenta após a vitrificação e quase não pode ser registrada pelo DSC.
Se os dados não forem medidos completamente, o efeito total não será medido, e esse pode ser o problema para o cálculo da conversão.
Mas, em alguns casos, o efeito total pode ser estimado por outras medições ou métodos e esse valor pode ser usado para o cálculo do valor de conversão.
Exemplo de medição incompleta de TG, em que a perda de massa total Δmtotal é encontrada por outros métodos:
Definir efeito total para dados incompletos
Esse cálculo de conversão para dados incompletos é possível no site Kinetics Neo desde a versão 3.0
No exemplo a seguir, é usado o projeto de amostra TG_burn_Data_Incomplete.kinx2. Aqui, a massa residual no último ponto medido é diferente para todas as medições, onde todas as medições estão incompletas.
A perda de massa total para a reação completa é de cerca de 9,5% e a usaremos para calcular a conversão de todas as curvas medidas.
Selecione em Source Data a primeira medição e, em seguida, ative a possibilidade de editar o efeito total e digite o valor -9,5 para Mass,%
Faça o mesmo para todas as outras curvas medidas: clique em cada arquivo de dados de origem na árvore Source Data (Dados de origem ) e defina o valor do efeito total (Massa, %) manualmente.
Em seguida, selecione Source Data (Dados de origem) e mude para Conversion (Conversão ) na barra da faixa de opções. Agora a conversão é calculada usando o valor digitado manualmente de 9,5% para a perda de massa total.
Análise sem modelo para dados medidos incompletos
Para os dados incompletos, a análise sem modelo fornece resultados corretos somente para os pontos com dados medidos. Por exemplo, para os próximos dados, a curva medida mais curta é para 10K/min. Ela tem o último ponto medido com Grau de conversãoO grau de conversão α na cinética química é o parâmetro sem dimensão dependente do tempo do processo cinético, como reação química ou cristalização, que mostra que parte dele já foi concluída.grau de conversão de 0,46. A análise sem modelo de acordo com Vyazovkin , baseada nessas curvas, fornece energia de ativação e fator pré-exponencial somente para conversão até 0,46, onde todas as 6 curvas são medidas. Os resultados para valores de conversão acima de 0,46 podem estar incorretos.
No entanto, o método numérico em Kinetics Neo calcula a energia de ativação para conversão abaixo de 0,46 usando 6 curvas, depois somente para 5 curvas etc. Para conversão = 0,92, o cálculo passa por duas curvas (0,1 e 0,3K/min). Para os valores de conversão mais altos, existe apenas uma curva de 0,1 K/min, o que não é suficiente para a análise sem modelo. Finalmente, para o método numérico, podemos analisar os dados para os valores de conversão em que mais de uma curva medida está presente (aqui até 0,92):
Análise baseada em modelos para dados incompletos
A análise baseada em modelo pode ser usada para dados incompletos se o efeito total for conhecido.
A próxima figura apresenta o ajuste do modelo de duas etapas para a conversão de TG.
O Modelo cinéticoModelo cinético é o termo geral que contém o esquema (estrutura) das etapas individuais de reação em uma reação química de várias etapas, tipos de reação e parâmetros cinéticos dessas etapas.modelo cinético é criado aqui como nas curvas completas. Uma descrição detalhada pode ser encontrada em nosso artigo F.A.Q. Meus dados estão incompletos. Ainda posso analisá-los?