Discussione teorica sul test di stabilità dell'aerosol indotto dalla formula di Arrhenius
Il processo necessario per il lancio dei nostri prodotti aerosol è l'esecuzione di un test di stabilità, ma scopriremo che, sebbene il test di stabilità sia stato superato, ci saranno ancora diversi gradi di perdita di corrosione nella produzione di massa, o addirittura problemi di qualità del prodotto di massa.Quindi ha ancora senso per noi fare un test di stabilità?
Solitamente parliamo di 50℃ e 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?Qui occorre 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 dimostra che questa formula non è applicabile solo alla reazione del gas, alla reazione in fase liquida e alla maggior parte della reazione catalitica multifase.
Scrittura di formule (esponenziale)
K è la costante di velocità, R è la costante molare dei 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 temperature.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.
Possiamo ancora seguire la formula empirica di Arrhenius negli aerosol?A seconda della situazione, vengono seguite la maggior parte di esse, con poche eccezioni, a condizione, ovviamente, che l'"energia di attivazione Ea" del prodotto aerosol sia una costante stabile e indipendente dalla temperatura.
Secondo l'equazione di Arrhenius, i suoi fattori chimici che influenzano 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 diminuisce il volume, aumenta la concentrazione dei reagenti, aumenta il numero di molecole attivate per unità di volume, 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 a 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, ancora una volta, applichi pressione e aumenti la concentrazione dei reagenti, aumenti la velocità.
(2) Temperatura: finché la temperatura aumenta, 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 efficaci, in modo che la reazione aumenti dei tassi (il motivo principale).Naturalmente, a causa dell'aumento della temperatura, la velocità del movimento molecolare viene accelerata e il numero di collisioni molecolari dei reagenti per unità di tempo aumenta e la reazione verrà accelerata di conseguenza (causa secondaria).
(3) Catalizzatore: l'uso di un 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 dei reagenti migliaia di volte.Il catalizzatore negativo è l'opposto.
(4) Concentrazione: quando le altre condizioni sono le stesse, aumentando la concentrazione dei 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 sopra menzionati possono ben spiegare 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, aumenta l'attivazione dell'aria (ossigeno), dell'acqua e del propellente e aumenta il numero di collisioni, quindi la corrosione in fase gassosa si intensifica.Pertanto, la scelta di un adeguato inibitore della 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 possono (come ioni idrogeno, ecc.) in un collegamento debole e la collisione accelerata dei materiali di imballaggio produce corrosione, quindi la scelta dell'agente 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 di formula sono fondamentali .
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 di formula, come variazione del pH, stabilità dell'emulsificazione, stabilità della saturazione e così via
2: esistono impurità nella materia prima, come cambiamenti negli ioni idrogeno e negli ioni cloruro
3: stabilità dei lotti delle materie prime, ph tra lotti di materie prime, dimensione della deviazione del contenuto e così via
4: la stabilità delle bombolette spray, delle valvole e di 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 un piccolo cambiamento, esprimere un giudizio ragionevole attraverso il confronto orizzontale, l'amplificazione microscopica e altri metodi (questa è l'abilità più carente al momento nell'industria degli aerosol domestici)
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 fornitura portuale (compresi standard di approvvigionamento, standard di ricerca e sviluppo, standard di ispezione, standard di produzione, ecc.) per soddisfare gli standard di qualità strategia, in modo da garantire la stabilità e la conformità finale 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 che 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 aspettano di essere esplorati, scoperti e risolti.Una delle attrazioni degli aerosol è che ci si aspetta che più persone risolvano più misteri.
Orario di pubblicazione: 23 giugno 2022
