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Journal of thermal analysis

, Volume 13, Issue 1, pp 117–128 | Cite as

Formalkinetische Behandlung des Masseverlustes bei thermischen Abbauprozessen von Polymeren unter nichtisothermen Bedingungen

I. Auswertung bei einer vorgegebenen Aufheizgeschwindigkeit
  • J. Behnisch
  • E. Schaaf
  • H. Zimmermann
Article

Zusammenfassung

Auf dem formalkinetischen Ansatz
$$\frac{{d\alpha }}{{dt}} = A \cdot e^ - \frac{E}{{RT}}(1 - \alpha )^n $$
beruhende Auswerteverfahren nichtisothermer TG-Kurven werden kritisch eingeschätzt. Den integralen Methoden ist im allgemeinen der Vorzug vor den differentiellen zu geben. Die Methoden, die eine Reihenentwicklung für die Lösung des Exponentialintegrals
$$\int\limits_0^T {e^ - \frac{{ET}}{{RT}}} dT$$
benutzen, sind uneingeschränkt auf beliebige Fälle anwendbar. Es wurde festgestellt, daß die integrale Methode nach Zsakö die zuverlässigste ist.

Abstract

On the basis of the formal basic relation
$$\frac{{d\alpha }}{{dt}} = A \cdot e^ - \frac{E}{{RT}}(1 - \alpha )^n $$
methods of calculating kinetic values from non-isothermal thermogravimetric curves have been critically evaluated. It has been established that in general integral methods are preferable to differential methods. Methods basing on a series expansion of the exponential integral
$$\int\limits_0^T {e^ - \frac{{ET}}{{RT}}} dT$$
are applicable without limitations to any cases. It has been concluded that the integral method suggested by Zsakó is the most reliable.

Résumé

Partant de la relation de base
$$\frac{{d\alpha }}{{dt}} = A \cdot e^ - \frac{E}{{RT}}(1 - \alpha )^n $$
les auteurs font une évaluation critique des méthodes de calcul des valeurs cinétiques obtenues à partir de courbes thermogravimétriques non-isothermes. Ils établissent qu'en général les méthodes intégrales sont préférables aux méthodes différentielles. Les méthodes qui s'appuient sur un développement en série de l'intégrale de l'exponentielle
$$\int\limits_0^T {e^ - \frac{{ET}}{{RT}}} dT$$
peuvent être appliquées à tous les cas, sans limitations. Cette étude permet de conclure que la méthode intégrale proposée par Zsakó est la plus sûre.

Резюме

Исходя из формальног о основного уравнени я
$$\frac{{d\alpha }}{{dt}} = A \cdot e^ - \frac{E}{{RT}}(1 - \alpha )^n $$
критически оценены м етоды вычисления кин етических параметров из неизот ермических термогравиметричес ких кривых. Установле но, что интегральные методы, в общем, предпочтител ьны дифференциальным. Ме тоды, основанные на се рии расширения экспонен циального интеграла
$$\int\limits_0^T {e^ - \frac{{ET}}{{RT}}} dT$$
применимы к любым сл учаям без ограничени й. Сделано заключение, что интег ральный метод Жако является н аиболее надежным.

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Literatur

  1. 1.
    H. Zimmermann undJ. Baudisch, J. Thermal Anal., 1 (1969) 107.Google Scholar
  2. 2.
    I. A. Schneider, Wiss. Z. TH Leuna-Merseburg, 15 (1972) 61.Google Scholar
  3. 3.
    G. G. Cameron undJ. D. Fortune, Europ. Polym. J., 4 (1968) 333.CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    B. Lengyel undT. Székely, Monatsh. Chetn., 103 (1972 24.CrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    J. H. Sharp undS. A. Wentworth, Anal. Chem., 41 (1969) 2060.CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    R. Audebert undC. Aubineau, Europ. Polym. J., 6 (1970) 965.CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    D. T. Y. Chen, J. Thermal Anal., 6 (1974) 109.Google Scholar
  8. 8.
    J. R. MacCallum undJ. Tanner, Europ. Polym. J., 6 (1970) 907.CrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    T. Ozawa, J. Thermal Anal., 7 (1975) 601.Google Scholar
  10. 10.
    J. Simon, J. Thermal Anal., 5 (1973) 271.Google Scholar
  11. 11.
    B. Carroll undE. P. Manche, Thermochim. Acta, 3 (1972) 449.CrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    J. Zsakó, J. Thermal Anal., 5 (1973) 239.Google Scholar
  13. 13.
    H. Jüntgen undK. H. van Heek, Fortsch. Chem. Forsch., 13 (1970) 601.Google Scholar
  14. 14.
    J. Sestäk, Proceedings of the 3rd ICTA, Davos, Switzerland, Vol. 2, p. 3, Birkhäuser, Basel-Stuttgart 1972.Google Scholar
  15. 15.
    J. Šesták, V. Šatava undW. W. Wendlandt, Thermochim. Acta, 7 (1973) 333.CrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    F. Škvára undJ. Šesták, J. Thermal Anal., 8 (1975) 477.Google Scholar
  17. 17.
    J. R. MacCallum undJ. Tanner, Nature, 225 (1970) 1127.Google Scholar
  18. 18.
    R. M. Felder undE. P. Stahel, Nature, 228 (1970) 1085.Google Scholar
  19. 19.
    P. Holba undJ. Šesták, Z. Phys. Chem. Neue Folge, 80 (1972) 1.Google Scholar
  20. 20.
    F. S. Freeman undB. Carroll, J. Phys. Chem., 62 (1958) 394.CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    P. K. David undE. Zelenyánszki, J. Thermal Anal., 5 (1973) 337.Google Scholar
  22. 22.
    V. S. Papkov undG. L. Slonimskii, Vysokomolekul. Soedin., 8 (1966) 80.Google Scholar
  23. 23.
    H. E. Kissinger, Anal. Chem., 29 (1957) 1702.CrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    K. J. Hüttinger, Chemie Ing. Techn., 42 (1970) 812.CrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    G. Gyulai undE. J. Greenhow, Thermochim. Acta, 6 (1973) 254.CrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    H. M. Horowitz undG. Metzger, Anal. Chem., 35 (1963) 1464.CrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    D. W. van Krevelen, C. van Heerden andF. J. Huntgens, Fuel, 30 (1951) 251.Google Scholar
  28. 28.
    P. M. Madhusudanan undC. G. Ramachandran Nair, Thermochim. Acta, 12 (1975) 97.CrossRefGoogle Scholar
  29. 29.
    C. D. Doyle, J. Appl. Polymer Sci., 5 (1961) 285.CrossRefGoogle Scholar
  30. 30.
    J. Zsakó, J. Phys. Chem., 72 (1968) 2406.CrossRefGoogle Scholar
  31. 31.
    J. R. Biegen undA. W. Czanderna, J. Thermal Anal., 4 (1972) 39.Google Scholar
  32. 32.
    C. D. Doyle, Nature, 207 (1969) 290.Google Scholar
  33. 33.
    A. W. Coats undJ. P. Redfern, Nature, 201 (1964) 68.Google Scholar
  34. 34.
    V. M. Gorbachev, J. Thermal Anal., 8 (1975) 349.Google Scholar
  35. 35.
    J. Zsakó, J. Thermal Anal., 8 (1975) 593.Google Scholar

Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1978

Authors and Affiliations

  • J. Behnisch
    • 1
  • E. Schaaf
    • 1
  • H. Zimmermann
    • 1
  1. 1.Institut für Polymerenchemie der Akademie der Wissenschaften der DDRTeltowDDR

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