基辛格-阿卡希拉-苏诺塞(KAS)分析法

基辛格-赤平-角濑(KAS)分析是一种无模型(等转化率)的动力学分析方法,用于计算在不同恒定加热速率β条件下,动态实验中活化能E(α)与转化度α之间的依赖关系。

基辛格-赤平-角濑法与 基辛格 方法。

鉴于无模型方法的局限性,必须始终检查该无模型方法是否有效且适用

基辛格-赤平-角野分析属于积分型无模型方法,其中首先必须求出主要动力学方程(1)的积分,然后构建级数,最后取对数:

基辛格-阿卡希拉-苏诺塞分析积分:

方程右积分为z=-E/(RT) 的级数:

对公式 (2) 进行对数运算,可以发现线性关系:

地点

如果从不同加热速率下进行的实验中选取具有相同转化度的点(等转化点),则所有点的 ln[A(α)/F(α)] - ln(E(α)/R) 值将相同,此时式(3)将呈现为一条直线

y=b+ax (4)

其中

  • y=ln(β/T²)
  • b=ln[A(α)/F(α)]-ln(E(α)/R)
  • a=E/R
  • x=-1/T。

基辛格-赤平-角野(KAS)图 y(x) 对于不同的 α 值呈现为一组直线,其中对于每个 α,在已知(或假设)的 f(α) 条件下,可通过斜率求得活化能,并通过截距求得预指数。

该方法的优缺点及其与其他方法的对比表。

示例

La(OH)3的分解

  1. 实验数据
  2. 基辛格-阿卡希平-苏诺塞曲线图、
  3. 活化能 E(α)、
  4. 前指数 A(α)(假设为一阶反应)、
  5. 基辛格-阿卡希拉-苏诺塞依赖性 E(α) 和 A(α) 的实验与模拟比较。
图 1 实验数据
图 3 Kissinger-Akahira-Sunose 活化能 E(α)
图 5 基辛格-阿卡希拉-苏诺塞依赖关系 E(α) 和 A(α) 的实验(符号)与模拟(实线)比较。
图 2 基辛格-赤平-苏诺塞曲线图,包含不同转换值 α 的直线。
图 4 基辛格-阿卡希拉-苏诺塞前指数 A(α)(假设为一阶反应)。

Kinetics Neo

该方法被用于 Kinetics Neo 软件中作为无模型方法 Kissinger-Akahira-Sunose

参考资料

H.E.Kissinger, J.Res.Nat.Bur.Stabd.57 (1956) 217-221

https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/057/jresv57n4p217_A1b.pdf

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