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Discussione teorica sul test di stabilità dell'aerosol indotto dalla formula di Arrhenius

Discussione teorica sul test di stabilità dell'aerosol indotto dalla formula di Arrhenius

Il processo necessario per il lancio dei nostri prodotti aerosol è eseguire un test di stabilità, ma scopriremo che, sebbene il test di stabilità sia stato superato, ci saranno comunque diversi gradi di perdita di corrosione nella produzione di massa o persino problemi di qualità del prodotto di massa.Quindi è ancora significativo per noi fare il test di stabilità?
Di solito si parla di 50℃ tre mesi di test di stabilità equivalgono a due anni di ciclo di test teorico a temperatura ambiente, quindi da dove viene il valore teorico?Occorre qui menzionare una formula notevole: la formula di Arrhenius.L'equazione di Arrhenius è un termine chimico.È una formula empirica della relazione tra la costante di velocità della reazione chimica e la temperatura.Molta pratica mostra che questa formula non è applicabile solo alla reazione gassosa, alla reazione in fase liquida e alla maggior parte della reazione catalitica multifase.
Scrittura di formule (esponenziale)

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K è la costante di velocità, R è la costante molare del gas, T è la temperatura termodinamica, Ea è l'energia di attivazione apparente e A è il fattore pre-esponenziale (noto anche come fattore di frequenza).

Va notato che la formula empirica di Arrhenius presuppone che l'energia di attivazione Ea sia considerata una costante indipendente dalla temperatura, il che è coerente con i risultati sperimentali entro un certo intervallo di temperatura.Tuttavia, a causa di un ampio intervallo di temperature o di reazioni complesse, LNK e 1/T non sono una buona linea retta.Mostra che l'energia di attivazione è correlata alla temperatura e la formula empirica di Arrhenius non è applicabile ad alcune reazioni complesse.

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Possiamo ancora seguire la formula empirica di Arrhenius negli aerosol?A seconda della situazione, la maggior parte di essi viene seguita, con poche eccezioni, a condizione, ovviamente, che l'"energia di attivazione Ea" del prodotto aerosol sia una costante stabile indipendente dalla temperatura.
Secondo l'equazione di Arrhenius, i suoi fattori di influenza chimica includono i seguenti aspetti:
(1) Pressione: per le reazioni chimiche che coinvolgono gas, quando le altre condizioni rimangono invariate (tranne il volume), aumentare la pressione, cioè il volume diminuisce, la concentrazione dei reagenti aumenta, il numero di molecole attivate per unità di volume aumenta, il numero di le collisioni effettive per unità di tempo aumentano e la velocità di reazione accelera;Altrimenti diminuisce.Se il volume è costante, la velocità di reazione rimane costante alla pressione (aggiungendo un gas che non prende parte alla reazione chimica).Poiché la concentrazione non cambia, il numero di molecole attive per volume non cambia.Ma a volume costante, se aggiungi i reagenti, di nuovo applichi pressione e aumenti la concentrazione dei reagenti, aumenti la velocità.
(2) Temperatura: finché la temperatura viene aumentata, le molecole reagenti guadagnano energia, in modo che parte delle molecole originali a bassa energia diventino molecole attivate, aumentando la percentuale di molecole attivate, aumentando il numero di collisioni effettive, in modo che la reazione il tasso aumenta (il motivo principale).Naturalmente, a causa dell'aumento della temperatura, la velocità del movimento molecolare è accelerata e il numero di collisioni molecolari dei reagenti per unità di tempo è aumentato e la reazione sarà accelerata di conseguenza (causa secondaria).
(3) Catalizzatore: l'uso del catalizzatore positivo può ridurre l'energia richiesta per la reazione, in modo che più molecole di reagente diventino molecole attivate, migliorando notevolmente la percentuale di molecole di reagente per unità di volume, aumentando così la velocità di reagenti migliaia di volte.Il catalizzatore negativo è l'opposto.
(4) Concentrazione: quando le altre condizioni sono le stesse, aumentando la concentrazione di reagenti aumenta il numero di molecole attivate per unità di volume, aumentando così la collisione effettiva, la velocità di reazione aumenta, ma la percentuale di molecole attivate rimane invariata.
I fattori chimici dei quattro aspetti precedenti possono spiegare bene la nostra classificazione dei siti di corrosione (corrosione in fase gassosa, corrosione in fase liquida e corrosione dell'interfaccia):
1) Nella corrosione in fase gassosa, sebbene il volume rimanga invariato, la pressione aumenta.All'aumentare della temperatura, l'attivazione di aria (ossigeno), acqua e propellente aumenta e il numero di collisioni aumenta, quindi la corrosione in fase gassosa è intensificata.Pertanto, la scelta dell'appropriato inibitore di ruggine in fase gassosa a base acquosa è molto critica
2) corrosione in fase liquida, a causa dell'attivazione di una maggiore concentrazione, alcune impurità (come ioni idrogeno, ecc.) in un anello debole e materiali di imballaggio hanno accelerato la collisione provocata corrosione, quindi la scelta dell'antiruggine in fase liquida deve essere considerata attentamente combinato con pH e materie prime.
3) Corrosione dell'interfaccia, combinata con pressione, catalisi di attivazione, aria (ossigeno), acqua, propellente, impurità (come ioni idrogeno, ecc.) Reazione completa, con conseguente corrosione dell'interfaccia, la stabilità e il design del sistema formula è molto chiave .

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Tornando alla domanda precedente, perché a volte il test di stabilità funziona, ma c'è ancora un'anomalia quando si tratta di produzione di massa?Considera quanto segue:
1: progettazione della stabilità del sistema formula, come cambio Ph, stabilità dell'emulsificazione, stabilità della saturazione e così via
2: esistono impurità nella materia prima, come variazioni di ioni idrogeno e ioni cloruro
3: stabilità dei lotti di materie prime, ph tra lotti di materie prime, dimensione della deviazione del contenuto e così via
4: la stabilità delle bombolette aerosol e delle valvole e altri materiali di imballaggio, la stabilità dello spessore dello strato di stagnatura, la sostituzione delle materie prime causata dall'aumento dei prezzi delle materie prime
5: Analizzare attentamente ogni anomalia nel test di stabilità, anche se si tratta di una piccola modifica, dare un giudizio ragionevole attraverso il confronto orizzontale, l'amplificazione microscopica e altri metodi (questa è l'abilità più carente nell'industria degli aerosol domestici al momento)
Pertanto, la stabilità della qualità del prodotto coinvolge tutti gli aspetti ed è necessario disporre di un sistema di qualità completo per controllare l'intera catena di approvvigionamento portuale (inclusi standard di approvvigionamento, standard di ricerca e sviluppo, standard di ispezione, standard di produzione, ecc.) Per soddisfare lo standard di qualità strategia, in modo da garantire la stabilità e la conformità finali dei nostri prodotti.
Sfortunatamente, ciò che vogliamo condividere al momento è che i test di stabilità non possono garantire che non ci siano problemi nei test di stabilità e la produzione di massa non deve avere problemi.Combinando le considerazioni di cui sopra e i test di stabilità di ciascun prodotto, possiamo prevenire la stragrande maggioranza dei pericoli nascosti.Ci sono ancora alcuni problemi che ci aspettano da esplorare, scoprire e risolvere.Una delle attrazioni degli aerosol è che ci si aspetta che più persone risolvano più misteri.


Tempo di pubblicazione: 23-giu-2022
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