Como criar um modelo cinético simples de etapa única para dados de TGA
Decomposição térmica do hidróxido de cálcio
Introdução
Neste guia How To, será criado um 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 simples.
Começaremos carregando um projeto de dados de amostra incluído em Kinetics Neo, criaremos um modelo cinético simples que consiste em apenas uma etapa e, por fim, o otimizaremos.
Bastam alguns cliques ao longo de alguns minutos e você terá seu primeiro modelo cinético!
Dados de amostra:
- Tipo de dados: Termogravimetria (TGA)
- Arquivo de projeto: CaOH2.kinx2
Carregar o projeto de dados de amostra
1. Inicie o software Kinetics Neo. Clique na guia File (Arquivo ) na faixa de opções principal para abrir o menu do aplicativo.
2. Clique em Open (Abrir ) no painel do lado esquerdo e selecione Samples (Amostras).
O diretório de amostras Kinetics Neo será aberto no Windows Explorer.
Selecione o diretório TGA_CaOH2.
3. Abra o arquivo de projeto Kinetics Neo CaOH2_Data.kinx2.
Verificar os dados de medição carregados
4. Verifique se os dados de medição de TGA estão carregados.
O projeto de amostra Kinetics Neo CaOH2_Data.kinx2 já contém arquivos de dados de medição termogravimétrica (TGA) de amostra importados para a decomposição do hidróxido de cálcio :
- CaOH2-05.txt - taxa de aquecimento de 5 K/min
- CaOH2-10.txt - taxa de aquecimento de 10 K/min
- CaOH2-20.txt - taxa de aquecimento de 20 K/min.
Se o arquivo de projeto for carregado com sucesso, esses nomes de arquivo serão vistos na seção Source Data (Dados de origem) no painel esquerdo. As curvas de dados serão mostradas no gráfico principal.
Criar um modelo cinético simples
5. No painel Analysis (Análise ) à esquerda, no item Model Based (Baseado em modelo), clique em Add New (Adicionar novo).
6. Um novo modelo cinético baseado em modelo será criado.
Esse novo modelo tem os seguintes parâmetros padrão:
- Uma etapa: A → B
- Tipo de reação: F1, 1ª ordem.
Alterar o modelo cinético
7. Vamos alterar alguns parâmetros do modelo.
Não temos certeza de que essa reação tenha a ordem de reação 1. Nesse caso, é recomendável selecionar a ordem de reação geral n, que também incluiria o valor 1. Usando a otimização do modelo, o software determinará a ordem de reação correta por conta própria.
Em primeiro lugar, no menu suspenso Reaction Type (Tipo de reação ), altere o tipo de reação do valor padrão F1, 1ª ordem, para Fn, n-ésima ordem. Em seguida, na Etapa: A → B, clique no botão Optimize (Otimizar ).
A etapa do modelo será otimizada. Isso pode levar alguns segundos...
Otimização de modelos
8. Os resultados já são muito bons. Mas em alguns lugares, especialmente nas extremidades das curvas, os dados simulados não se ajustam perfeitamente à medição.
Vamos otimizar o modelo. Na parte inferior do painel Properties (Propriedades ), na seção Model Operations (Operações do modelo ), clique no botão Optimize (Otimizar ):
Resultados
9. Agora os dados simulados estão em boa concordância com o experimento.
Conclusão
A degradação do Ca(OH)2 pode ser descrita como uma reação de uma etapa com ordem de reação 0,5 e sem autocatálise.