Computer calculation of the mechanism and associated kinetic data using a non-isothermal integral method

Abstract

The applicability of Satava's integral method for the kinetic description of nonisothermal heterogeneous processes is first discussed. The method is found insensitive as regards distinction between different types of nucleation-growth models. This disadvantage is countered by using additional criteria, such as the interval of straightline-fitting, the standard deviation and the value of the preexponential factor. The algorithm for the necessary mathematical operations is explained. A graphical printout in the form of a numerical plot available for any computer is described. The program is tested on different processes. It proves suitable for the preliminary classification of processes and for detection of changes in the reaction mechanism by separate analysis of three consecutive parts of the process.

Résumé

On discute la possibilité d'appliquer la méthode d'intégration de Šatava à la description cinétique des processus hétérogènes étudiés en conditions anisothermes. On trouve que cette méthode manque de sensibilité pour distinguer les différents modèles de germination et croissance. Cet inconvénient est souligné par des critères supplémentaires comme l'intervalle de l'ajustement linéaire, l'écart-type et la valeur du facteur pré-exponentiel. On explique l'algorithme pour les opérations mathématiques nécessaires. On discute le système d'impression graphique sous forme d'une fonction numérique valable pour tous les ordinateurs. Le programme est utilisé dans le cas de plusieurs processus. Il permet une classification préliminaire des processus en indiquant si ceux-ci sont possibles ou non. Il permet aussi de déceler les changements de mécanismes réactionnels par l'analyse séparée de trois étapes consécutives du processus.

Zusammenfassung

Einleitend wird die Anwendbarkeit von Šatava's Integralmethode zur kinetischen Beschreibung nichtisotherm geprüfter heterogener Prozesse erörtert. Die Methode wird für nicht genügend empfindlich gehalten um zwischen verschiedenen Typen von Kernwachstumsmodellen zu unterscheiden. Dieser Nachteil wird durch Anwendung zusätzlicher Kriterien, wie lineare Anpassung, Streuungswerte und Wert des präexponentiellen Faktors noch mehr betont. Der Algorithmus für die notwendigen mathematischen Operationen wird erklärt. Ein graphischer Ausdruck in der Form einer für jeden Komputer zugänglichen Funktion wird erörtert. Die Anwendbarkeit dieses Programs wird an Hand verschiedener Prozesse geprüft. Das Program erwies sich als geeignet für vorhergehende Klassifizierungsprozesse, sowie zur Erfassung von Änderungen im Reaktionsmechanismus durch einzelne Analysen dreier aufeinanderfolgender Teile des Prozesses.

Резюме

Впервые обсуждена пр именимость интегрального метод а Шатавы для описания кинетики неизотерми ческих гетерогенных процессов. Найдено, что этот мето д нечувствительный, чтобы отличить разли чные типы моделей образование-рост цен тров кристаллизации. Этот недостаток устр аняется использован ием таких дополнительных крит ериев как интервал прямая-в ертикаль-сборка, стан дартное отклонение и значени е предэкспоненциаль ного фактора. Объяснен алг оритм необходимых математических опер аций. Особое ударение сдел ано на то, что графичес кое печатание представл яется в числовой форм е, что доступно для кажд ой вычислительной ма шины. Применимость этой пр ограммы проверена на различных процесс ах. Показано, что прогр амма подходит для предвар ительной классификации проце ссов как более, так и ме нее приемлемых, а также дл я обнаружения изменений в механизм е реакций, раздельным анализированием тре х последовательных частей такого процес са.