Discuție teoretică asupra testului de stabilitate a aerosolului indus de formula Arrhenius
Procesul necesar pentru ca produsele noastre cu aerosoli să fie lansate este să facem testul de stabilitate, dar vom descoperi că, deși testul de stabilitate a trecut, vor exista în continuare grade diferite de scurgere de coroziune în producția de masă sau chiar probleme de calitate a produselor în masă.Deci, este încă semnificativ pentru noi să facem testul de stabilitate?
De obicei vorbim despre 50℃ trei luni de test de stabilitate echivalează cu doi ani de ciclu de testare teoretic la temperatura camerei, deci de unde provine valoarea teoretică?O formulă notabilă trebuie menționată aici: formula Arrhenius.Ecuația lui Arrhenius este un termen chimic.Este o formulă empirică a relației dintre constanta de viteză a reacției chimice și temperatură.O mulțime de practică arată că această formulă nu este aplicabilă numai reacției cu gaz, reacției în fază lichidă și majoritatea reacțiilor catalitice multifazice.
Scrierea formulei (exponențială)
K este constanta de viteză, R este constanta molară a gazului, T este temperatura termodinamică, Ea este energia de activare aparentă și A este factorul pre-exponențial (cunoscut și ca factor de frecvență).
Trebuie remarcat faptul că formula empirică a lui Arrhenius presupune că energia de activare Ea este privită ca o constantă independentă de temperatură, ceea ce este în concordanță cu rezultatele experimentale într-un anumit interval de temperatură.Cu toate acestea, din cauza unui interval larg de temperatură sau a reacțiilor complexe, LNK și 1/T nu sunt o linie dreaptă bună.Arată că energia de activare este legată de temperatură și formula empirică Arrhenius nu este aplicabilă unor reacții complexe.
Mai putem urma formula empirică a lui Arrhenius în aerosoli?În funcție de situație, majoritatea sunt urmărite, cu câteva excepții, cu condiția, desigur, ca „energia de activare Ea” a produsului aerosol să fie o constantă stabilă independentă de temperatură.
Conform ecuației lui Arrhenius, factorii săi de influență chimică includ următoarele aspecte:
(1) Presiune: pentru reacțiile chimice care implică gaz, când alte condiții rămân neschimbate (cu excepția volumului), crește presiunea, adică scade volumul, crește concentrația reactanților, crește numărul de molecule activate pe unitatea de volum, numărul de coliziunile efective pe unitatea de timp cresc, iar viteza de reacție se accelerează;În caz contrar, scade.Dacă volumul este constant, viteza de reacție rămâne constantă la presiune (prin adăugarea unui gaz care nu ia parte la reacția chimică).Deoarece concentrația nu se modifică, numărul de molecule active pe volum nu se modifică.Dar la volum constant, dacă adăugați reactanții, din nou, aplicați presiune și creșteți concentrația reactanților, creșteți viteza.
(2) Temperatura: atâta timp cât temperatura este crescută, moleculele reactante câștigă energie, astfel încât o parte din moleculele originale cu energie scăzută devin molecule activate, crescând procentul de molecule activate, crescând numărul de ciocniri efective, astfel încât reacția crește ratele (motivul principal).Desigur, datorită creșterii temperaturii, viteza de mișcare moleculară este accelerată, iar numărul de ciocniri moleculare ale reactanților pe unitatea de timp este crescut, iar reacția va fi accelerată în consecință (cauza secundară).
(3) Catalizator: utilizarea catalizatorului pozitiv poate reduce energia necesară reacției, astfel încât mai multe molecule de reactanți devin molecule activate, îmbunătățind foarte mult procentul de molecule de reactanți pe unitatea de volum, crescând astfel rata reactanților de mii de ori.Catalizatorul negativ este opusul.
(4) Concentrație: Când alte condiții sunt aceleași, creșterea concentrației de reactanți crește numărul de molecule activate pe unitatea de volum, crescând astfel coliziunea efectivă, viteza de reacție crește, dar procentul de molecule activate rămâne neschimbat.
Factorii chimici din cele patru aspecte de mai sus pot explica bine clasificarea site-urilor de coroziune (coroziunea în fază gazoasă, coroziunea în fază lichidă și coroziunea interfeței):
1) În coroziunea în fază gazoasă, deși volumul rămâne neschimbat, presiunea crește.Pe măsură ce temperatura crește, activarea aerului (oxigenului), a apei și a propulsorului crește, iar numărul de ciocniri crește, astfel coroziunea în fază gazoasă este intensificată.Prin urmare, alegerea unui inhibitor de rugină în fază gazoasă pe bază de apă este foarte critică
2) coroziunea în fază lichidă, datorită activării unei concentrații crescute, unele impurități pot (cum ar fi ionii de hidrogen etc.) într-o legătură slabă și materialele de ambalare coliziune accelerată a produs coroziune, astfel încât alegerea agentului antirugin în fază lichidă ar trebui luată în considerare cu atenție combinate cu pH și materii prime.
3) Coroziunea interfeței, combinată cu presiunea, cataliză de activare, aer (oxigen), apă, propulsor, impurități (cum ar fi ionii de hidrogen etc.), reacție cuprinzătoare, care are ca rezultat coroziunea interfeței, stabilitatea și designul sistemului de formulă este foarte cheie .
Revenind la întrebarea anterioară, de ce uneori funcționează testul de stabilitate, dar există încă o anomalie când vine vorba de producția de masă?Luați în considerare următoarele:
1: design de stabilitate a sistemului de formule, cum ar fi schimbarea Ph, stabilitatea emulsionării, stabilitatea saturației și așa mai departe
2: există impurități în materia primă, cum ar fi modificări ale ionilor de hidrogen și ionilor de clorură
3: stabilitatea lotului de materii prime, ph-ul între loturile de materii prime, dimensiunea abaterii conținutului și așa mai departe
4: stabilitatea cutiilor și supapelor de aerosoli și a altor materiale de ambalare, stabilitatea grosimii stratului de placare cu cositor, înlocuirea materiilor prime cauzată de creșterea prețului materiilor prime
5: Analizați cu atenție fiecare anomalie în testul de stabilitate, chiar dacă este o modificare mică, faceți o judecată rezonabilă prin comparație orizontală, amplificare microscopică și alte metode (aceasta este cea mai lipsită capacitate în industria aerosolilor autohtone în prezent)
Prin urmare, stabilitatea calității produsului implică toate aspectele și este necesar să existe un sistem complet de calitate pentru a controla întregul port lanț de aprovizionare (inclusiv standarde de achiziții, standarde de cercetare și dezvoltare, standarde de inspecție, standarde de producție etc.) pentru a îndeplini standardul de calitate. strategie, astfel încât să asigurăm stabilitatea finală și conformitatea produselor noastre.
Din păcate, ceea ce vrem să împărtășim în prezent este că testarea de stabilitate nu poate garanta că nu există probleme în testarea de stabilitate, iar producția de masă nu trebuie să aibă probleme.Combinând considerațiile de mai sus și testarea stabilității fiecărui produs, putem preveni marea majoritate a pericolelor ascunse.Încă ne așteaptă câteva probleme pe care să le explorăm, să descoperim și să le rezolvăm.Una dintre atracțiile aerosolilor este că se așteaptă ca mai mulți oameni să rezolve mai multe mistere.
Ora postării: 23-jun-2022
