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Journal of thermal analysis

, Volume 36, Issue 3, pp 1077–1112 | Cite as

Multiple reaction scheme modelling

IV. Mutually independent random nucleation reactions
  • J. P. Elder
Article

Abstract

An analysis has been performed of the characteristics of the effective reactions, generated under non-isothermal conditions at constant heating rates, resulting from various equal weight combinations of sets of mutually independent, individual reactions obeying the Avrami-Erofeev kinetics laws in which two and three dimensional random nucleation phenomena are the rate-controlling mechanisms. As in previous analyses, dealing with multiple sets of first andnth order singular reactions, with regard to the separation of the individual extent and rate of reaction — temperature curves, three model classes have been considered. The relative spacing at one defined temperature either decreases/increases by a set increment or remains constant. Sets comprising from five to fifty members have been examined.

The effective reaction data at each heating rate has been subjected to Arrhenius analysis, and data, generated over a range of heating rates, has been analyzed using the generalized Kissinger and Friedman iso-conversional approach. The effective reaction may be analyzed assuming it obeys the Avrami-Erofeev law or as annth order reaction. The several features resulting from the various analyses will be discussed.

Keywords

Constant Heating Rate Relative Spacing Effective Reaction Random Nucleation Nucleation Phenomenon 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Es wurde eine Untersuchung der Eigenschaften von unter nichtisothermen Bedingungen mit konstanter Aufheizgeschwindigkeit generierten effektiven Reaktionen durchgeführt, die sich aus verschieden gewichteten Kombinationen einer Reihe von voneinander unabhängigen Einzelreaktionen ergeben, die der Avrami-Erofeev-Regel unterliegen, bei der der geschwindigkeitsbestimmende Mechanismus ein dreidimensionales Randomnucleation-Phänomen ist. Wie in vorangehenden Untersuchungen wurden unter Anwendung von Mehrfachsets aus Einzelreaktionen erster undn-ter Reaktionsordnung im Hinblick auf die Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Kurven und die Separierung der einzelnen Anteile drei Modellklassen berücksichtigt. Das relative Spacing bei einer definierten Temperatur wird um ein gegebenes Inkrement entweder gesenkt, erhöht oder bleibt konstant. Es wurden Sets mit 5 bis 50 Teilreaktionen untersucht.

An den Daten der effektiven Reaktionen wurde für jede Aufheizgeschwindigkeit eine Arrhenius-Analyse durchgeführt und über einen Intervall von Aufheizgeschwindigkeiten generierte Daten wurden mittels der allgemeinen Isokonversionsnäherung von Kissinger und Friedman analysiert. Die effektive Reaktion kann als Reaktionn-ter Ordnung analysiert werden oder, wenn man die Gültigkeit der Avrami-Erofeev-Regel annimmt. Es werden einige Merkmale diskutiert, die sich aus den verschiedenen Analysen ergeben

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Copyright information

© Wiley Heyden Ltd, Chichester and Akadémiai Kiadó 1990

Authors and Affiliations

  • J. P. Elder
    • 1
  1. 1.Merck & Co., Inc.RahwayUSA

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