Determination of the kinetic parameters of the multi-stage thermal decomposition of solids under non-isothermal conditions by the non-linear estimation approach

Abstract

The activation energy of decomposition of aluminium hydroxidevs. weight loss was estimated from thermogravimetric data collected over a wide range of heating rates, without resorting to the model of the reaction mechanism.

These activation energy values were subsequently used to distinguish individual dehydration stages and to determine the best models of the reaction kinetics for these stages.

Finally, the overall decomposition model was formulated, and its parameters were determined by the non-linear estimation approach.

Résumé

On a estimé l'énergie d'activation de la décomposition de l'oxyde d'aluminium en fonction de la perte de poids à partir de données thermogravimétriques obtenues avec un large intervalle de vitesses de chauffage, sans avoir recours au modèle du mécanisme de la réaction. On a utilisé ensuite ces valeurs de l'énergie d'activation pour distinguer les étapés individuelles de la déshydratation et pour déterminer les meilleurs modèles de cinétique réactionnelle correspondant à celles-ci.

Enfin, on a formulé un modèle général de décomposition et déterminé ces paramètres par approximations non linéaires.

Zusammenfassung

Die Aktivierungsenergie der Zersetzung von Aluminiumhydroxid wurde in Abhängigkeit vom Gewichtsverlust aus einen weiten Bereich von Aufheizgeschwindigkeiten umfassenden thermogravimetrischen Daten gesammelt, ohne auf das Modell des Reaktionsmechanismus einzugehen.

Diese Werte der Aktivierungsenergien wurden daraufhin zur Unterscheidung einzelner Dehydratisierungsstufen und zur Bestimmung der besten Modelle der Reaktionskinetik dieser Stufen eingesetzt.

Schließlich wurde ein allgemeines Zersetzungsmodell formuliert und seine Parameter durch nichtlineare Schätzungsnäherung bestimmt.

Резюме

Энергия активации ра зложения гидроокиси алюминия в зависимос ти потери веса была оценена по т ермогравиметр аческ им данным, собранным в широкой о бласти скоростей нагрева, не прибегая к модели мех анизма реакции. Эти значения энергии активации были впоследствии ис пользованы для разде ления индивидуальных стад ий разложения и для определения наи лучших моделей кинет ики реакций для этих стадий. Представлена также п олная модель разложе ния и определены ее параме тры с помощью нелинейного оценочн ого приближения.