Arrhenius formülüyle tetiklenen aerosol stabilite testi üzerine teorik tartışma
Aerosol ürünlerimizin piyasaya sürülmesi için gerekli süreç stabilite testi yapmaktır, ancak stabilite testi geçmiş olsa da seri üretimde hala farklı derecelerde korozyon sızıntısı, hatta seri ürün kalite sorunları olacağını göreceğiz.Peki stabilite testi yapmamızın hala anlamı var mı?
Genellikle 50°C'de üç aylık stabilite testinin oda sıcaklığında iki yıllık teorik test döngüsüne eşdeğer olduğundan bahsederiz, peki teorik değer nereden geliyor?Burada dikkate değer bir formülden bahsetmek gerekiyor: Arrhenius formülü.Arrhenius denklemi kimyasal bir terimdir.Kimyasal reaksiyonun hız sabiti ile sıcaklık arasındaki ilişkinin ampirik bir formülüdür.Pek çok uygulama, bu formülün yalnızca gaz reaksiyonuna, sıvı faz reaksiyonuna ve çok fazlı katalitik reaksiyonların çoğuna uygulanamayacağını göstermektedir.
Formül yazma (üstel)
K hız sabitidir, R molar gaz sabitidir, T termodinamik sıcaklıktır, Ea görünen aktivasyon enerjisidir ve A üstel öncesi faktördür (aynı zamanda frekans faktörü olarak da bilinir).
Arrhenius'un ampirik formülünün, aktivasyon enerjisi Ea'nın sıcaklıktan bağımsız bir sabit olarak kabul edildiğini varsaydığını belirtmek gerekir; bu, belirli bir sıcaklık aralığındaki deneysel sonuçlarla tutarlıdır.Ancak geniş sıcaklık aralığı veya karmaşık reaksiyonlar nedeniyle LNK ve 1/T iyi bir düz çizgi değildir.Aktivasyon enerjisinin sıcaklıkla ilişkili olduğunu ve Arrhenius ampirik formülünün bazı karmaşık reaksiyonlara uygulanamayacağını göstermektedir.
Arrhenius'un aerosollerdeki ampirik formülünü hâlâ takip edebilir miyiz?Duruma bağlı olarak, birkaç istisna dışında bunların çoğuna uyulur; tabii ki aerosol ürününün "aktivasyon enerjisi Ea"nın sıcaklıktan bağımsız, sabit bir sabit olması şartıyla.
Arrhenius denklemine göre kimyasal etki faktörleri aşağıdaki hususları içerir:
(1) Basınç: gaz içeren kimyasal reaksiyonlar için, diğer koşullar değişmeden kaldığında (hacim hariç), basıncı artırın, yani hacim azalır, reaktanların konsantrasyonu artar, birim hacim başına aktifleştirilmiş moleküllerin sayısı artar, birim zaman başına etkili çarpışmalar artar ve reaksiyon hızı hızlanır;Aksi takdirde azalır.Hacim sabitse, reaksiyon hızı basınçta sabit kalır (kimyasal reaksiyonda yer almayan bir gaz eklenerek).Konsantrasyon değişmediğinden hacim başına aktif molekül sayısı değişmez.Ancak sabit hacimde, reaktanları eklerseniz, yine basınç uygularsınız ve reaktanların konsantrasyonunu artırırsanız hızı artırırsınız.
(2) Sıcaklık: sıcaklık yükseltildiği sürece, reaktan moleküller enerji kazanır, böylece orijinal düşük enerjili moleküllerin bir kısmı aktive edilmiş moleküller haline gelir, aktive edilmiş moleküllerin yüzdesi artar, etkili çarpışmaların sayısı artar, böylece reaksiyon oran artışları (ana sebep).Elbette sıcaklığın artması nedeniyle moleküler hareket hızı hızlanır ve birim zaman başına reaktantların moleküler çarpışma sayısı artar ve buna bağlı olarak reaksiyon da hızlanır (ikincil neden).
(3) Katalizör: pozitif katalizörün kullanılması reaksiyon için gereken enerjiyi azaltabilir, böylece daha fazla reaktan molekülü aktive edilmiş molekül haline gelir, birim hacim başına reaktan moleküllerin yüzdesi büyük ölçüde artar, böylece reaktanların oranı binlerce kez artar.Negatif katalizör ise tam tersidir.
(4) Konsantrasyon: Diğer koşullar aynı olduğunda, reaktanların konsantrasyonunun arttırılması, birim hacim başına aktifleştirilmiş molekül sayısını arttırır, böylece etkili çarpışma artar, reaksiyon hızı artar, ancak aktifleştirilmiş moleküllerin yüzdesi değişmez.
Yukarıdaki dört açıdan kimyasal faktörler, korozyon bölgelerine ilişkin sınıflandırmamızı (gaz fazı korozyonu, sıvı fazı korozyonu ve arayüz korozyonu) iyi bir şekilde açıklayabilir:
1) Gaz fazındaki korozyonda hacim değişmese de basınç artar.Sıcaklık arttıkça hava (oksijen), su ve itici gazın aktivasyonu artar ve çarpışma sayısı artar, dolayısıyla gaz fazı korozyonu yoğunlaşır.Bu nedenle uygun su bazlı gaz fazı pas önleyicinin seçimi çok kritiktir.
2) sıvı faz korozyonu, artan konsantrasyonun aktivasyonuna bağlı olarak, zayıf bağlantıdaki bazı yabancı maddeler (hidrojen iyonları vb. gibi) ve ambalaj malzemelerinin hızlandırılmış çarpışması korozyona neden olabilir, bu nedenle sıvı fazlı pas önleyici maddenin seçimi dikkatli bir şekilde düşünülmelidir. pH ve hammaddelerle birleştirilir.
3) Arayüz korozyonu, basınç, aktivasyon katalizi, hava (oksijen), su, itici gaz, yabancı maddeler (hidrojen iyonları vb. gibi) ile birleştirilmiş kapsamlı reaksiyon, arayüz korozyonuna neden olur, formül sisteminin stabilitesi ve tasarımı çok önemlidir. .
Önceki soruya dönecek olursak, neden bazen stabilite testi işe yarıyor ama seri üretime gelindiğinde hala bir anormallik oluyor?Aşağıdakileri göz önünde bulundur:
1: Ph değişimi, emülsifikasyon stabilitesi, doyma stabilitesi vb. gibi formül sisteminin stabilite tasarımı
2: Hammaddede hidrojen iyonları ve klorür iyonlarındaki değişiklikler gibi yabancı maddeler mevcut
3: Hammaddelerin parti stabilitesi, hammadde partileri arasındaki pH, içerik sapma boyutu vb.
4: Aerosol kutularının, valflerin ve diğer ambalaj malzemelerinin stabilitesi, kalay kaplama tabakasının kalınlığının stabilitesi, hammadde fiyatlarındaki artıştan kaynaklanan hammaddelerin değiştirilmesi
5: Stabilite testindeki her anormalliği dikkatlice analiz edin, küçük bir değişiklik olsa bile, yatay karşılaştırma, mikroskobik amplifikasyon ve diğer yöntemlerle makul bir karara varın (bu, şu anda yerli aerosol endüstrisinde en eksik olan yetenektir)
Bu nedenle, ürün kalitesi istikrarı tüm yönleri içerir ve kalite standardını karşılamak için tüm tedarik zinciri limanını (tedarik standartları, araştırma ve geliştirme standartları, denetim standartları, üretim standartları vb. dahil) kontrol etmek için eksiksiz bir kalite sistemine sahip olmak gerekir. Ürünlerimizin nihai stabilitesini ve uygunluğunu sağlamak için strateji.
Ne yazık ki şu anda paylaşmak istediğimiz şey, stabilite testlerinin stabilite testlerinde sorun olmayacağını garanti edemeyeceği ve seri üretimde sorun yaşanmaması gerektiğidir.Yukarıdaki hususları ve her ürünün stabilite testini birleştirerek gizli tehlikelerin büyük çoğunluğunu önleyebiliriz.Hala keşfetmemizi, keşfetmemizi ve çözmemizi bekleyen bazı sorunlar var.Aerosollerin çekici yönlerinden biri de daha fazla insanın daha fazla gizemi çözmesinin beklenmesidir.
Gönderim zamanı: Haz-23-2022
