A simple method of determining the activation energy of an isothermal solid-state decomposition reaction

Abstract

A simple approach to determine the activation energy (E) of solid-state decomposition reactions is described. The activation energy is calculated from the slope of the logarithm of the maximum peak height of the isothermal DTA trace versus the reciprocal of the absolute temperature. The proposed method is applied in the study of the kinetics of thermal decomposition of cadmium carbonate. The activation energy calculated from this method (90.8±2.2 kJ mole⁻¹) is in very good agreement with the value (87.5±2.5 kJ mole⁻¹) obtained by the conventional method.

Résumé

On décrit une méthode simple d'approximation pour déterminer l'énergie d'activation (E) des réactions de décomposition en phase solide. Le calcul de l'énergie d'activation s'effectue à partir de la pente du logarithme de la hauteur maximale du pic de la courbe d'ATD isotherme en fonction de l'inverse de la température absolue. On a appliqué la méthode proposée lors de l'étude de la cinétique de la décomposition thermique du carbonate de cadmium. L'énergie d'activation calculée à partir de cette méthode (90.8±2.2 kJ mole⁻¹) est en bon accord avec la valeur (87.5±2.5 kJ mole⁻¹) obtenue par la méthode conventionnelle.

Zusammenfassung

Eine einfache Annäherung zur Bestimmung der Aktivierungsenergie (E) von Festphasenzersetzungsreaktionen wird beschrieben. Die Aktivierungsenergie wird aus dem Anstieg des Logarithmus der maximalen Peakhöhe der isothermen DTA-Kurve als Funktion der reziproken absoluten Temperatur errechnet. Die vorgeschlagene Methode wird zur Untersuchung der Zersetzungskinetik von Cadmiumcarbonat eingesetzt. Die hiernach berechnete Aktivierungsenergie (90.8±2.2 kJ mol⁻¹) ist in guter Übereinstimmung mit dem durch die konventionelle Methode erhaltenen Wert (87.5±2.5 kJ mol⁻¹).

Резюме

Описано простое приб лижение для определе ния энергии активации тв ердотельных реакций разложения. Э нергия активации выч ислялась их наклона кривой в коор динатах логарифм максимума в ысоты пика и обратной абсолютной температуры. Предлож енный метод был применен дл я изучения кинетики термического разлож ения карбоната кадми я. Вычисленная по этому методу энергия актив ация (90.8+2.2 кдж.моль⁻¹) находится в хорошем согласии со значением 87.5± 2.5 кдж.моль⁻¹, полученным обычным м етодом.