Análise Avançada de Vyazovkin

A Análise de Vyazovkin é o método de análise cinética sem modelo (isoconversional) que calcula a dependência da energia de ativação E(α) em relação ao grau de conversão α para experimentos com programa de temperatura arbitrário, incluindo também condições dinâmicas e isotérmicas.

O métodoavançadode Vyazovkin difere do método.

É sempre necessário verificar se esse método livre de modelo é válido para uso e se é aplicável, devido às restrições dos métodos livres de modelo.

A Análise de Vyazovkin pertence ao grupo de métodos integrais sem modelo, nos quais, em primeiro lugar, a integral da equação cinética principal (1) em relação à temperatura deve ser calculada desde o início da reação até a conversão atual α (Eq. 1):

\frac{d\alpha}{dt} = A(\alpha) \bullet f(\alpha) \bullet exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT} \right)

Integração em relação ao tempo para o programa de temperatura T(t) (Eq. 2):

\int_{0}^{\alpha}\frac{d\alpha}{A(\alpha) \bullet f(\alpha)} = \int_{t_{0}}^{t}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}

Para diferentes experimentos com os números i e j no mesmo 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 α, pode-se escrever o seguinte (Eq. 3):

\int_{t_{0}}^{t_{\alpha i}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt} = \int_{t_{0}}^{t_{\alpha j}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}

E, por fim, a seguinte função deve ser minimizada para se determinar a energia de ativação E(α) [1,2] (Eq. 4):

\psi(\alpha) = \sum_{i}^{}{\sum_{j \neq i}^{}\frac{\int_{t_{0}}^{t_{\alpha i}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}}{\int_{t_{0}}^{t_{\alpha j}}{\exp\left( \frac{- E(\alpha)}{RT(t)} \right)dt}}}

Onde_tαi é o tempo em que a conversão α é atingida na i-ésima medição.

É sempre necessário simular as curvas pelo método de Vyazovkin e compará-las com os resultados experimentais. Essa comparação ajuda a verificar se o método de Vyazovkin é adequado para a análise da reação em questão.

Kinetics Neo

Este método não é utilizado em Kinetics Neo. Para dados dinâmicos com taxa de aquecimento constante, utilize o método de análise de Vyazovkin em Kinetics Neo.

Para programas de temperatura arbitrários, utilize o método de análise de Friedman em Kinetics Neo.

Referências

Vyazovkin, S.; Dollimore, D. Procedimentos lineares e não lineares em cálculos isoconversionais da energia de ativação de reações não isotérmicas em sólidos. J. Chem. Inf. Comput. Sci.36(1), 42–45 (1996). https://doi.org/10.1021/ci950062m