Theoretische discussie over de aërosolstabiliteitstest geïnduceerd door de Arrhenius-formule
Het noodzakelijke proces om onze aerosolproducten op de markt te brengen is het uitvoeren van een stabiliteitstest, maar we zullen ontdekken dat, hoewel de stabiliteitstest is geslaagd, er nog steeds verschillende gradaties van corrosielekkage zullen zijn bij massaproductie, of zelfs problemen met de kwaliteit van massaproducten.Is het dan nog steeds zinvol voor ons om een stabiliteitstest uit te voeren?
We hebben het meestal over 50 ℃. Drie maanden stabiliteitstest komt overeen met twee jaar theoretische testcyclus bij kamertemperatuur, dus waar komt de theoretische waarde vandaan?Hier moet een opmerkelijke formule worden vermeld: de Arrhenius-formule.Arrheniusvergelijking is een chemische term.Het is een empirische formule voor de relatie tussen de snelheidsconstante van een chemische reactie en de temperatuur.Veel praktijk leert dat deze formule niet alleen toepasbaar is op gasreacties, vloeistoffasereacties en het merendeel van de meerfasige katalytische reacties.
Formule schrijven (exponentieel)
K is de snelheidsconstante, R is de molaire gasconstante, T is de thermodynamische temperatuur, Ea is de schijnbare activeringsenergie en A is de pre-exponentiële factor (ook bekend als de frequentiefactor).
Opgemerkt moet worden dat de empirische formule van Arrhenius ervan uitgaat dat activeringsenergie Ea wordt beschouwd als een constante die onafhankelijk is van de temperatuur, wat consistent is met experimentele resultaten binnen een bepaald temperatuurbereik.Vanwege een breed temperatuurbereik of complexe reacties zijn LNK en 1/T echter geen goede rechte lijn.Het laat zien dat de activeringsenergie gerelateerd is aan de temperatuur en dat de empirische formule van Arrhenius niet van toepassing is op sommige complexe reacties.
Kunnen we de empirische formule van Arrhenius nog steeds volgen in spuitbussen?Afhankelijk van de situatie worden de meeste ervan gevolgd, op enkele uitzonderingen na, uiteraard op voorwaarde dat de "activeringsenergie Ea" van het aërosolproduct een stabiele constante is, onafhankelijk van de temperatuur.
Volgens de Arrhenius-vergelijking omvatten de chemische beïnvloedende factoren de volgende aspecten:
(1) Druk: voor chemische reacties waarbij gas betrokken is, wanneer andere omstandigheden onveranderd blijven (behalve het volume), verhoog de druk, dat wil zeggen het volume neemt af, de concentratie van reactanten neemt toe, het aantal geactiveerde moleculen per volume-eenheid neemt toe, het aantal het aantal effectieve botsingen per tijdseenheid neemt toe en de reactiesnelheid versnelt;Anders neemt het af.Als het volume constant is, blijft de reactiesnelheid constant bij druk (door toevoeging van een gas dat niet deelneemt aan de chemische reactie).Omdat de concentratie niet verandert, verandert het aantal actieve moleculen per volume niet.Maar als je bij een constant volume de reactanten toevoegt, oefen je druk uit en verhoog je de concentratie van de reactanten, en verhoog je de snelheid.
(2) Temperatuur: zolang de temperatuur wordt verhoogd, winnen de reactantmoleculen energie, zodat een deel van de oorspronkelijke moleculen met lage energie geactiveerde moleculen worden, waardoor het percentage geactiveerde moleculen toeneemt en het aantal effectieve botsingen toeneemt, zodat de reactie tariefverhogingen (de belangrijkste reden).Als gevolg van de temperatuurstijging wordt de snelheid van de moleculaire beweging uiteraard versneld en neemt het aantal moleculaire botsingen van reactanten per tijdseenheid toe, en zal de reactie dienovereenkomstig worden versneld (secundaire oorzaak).
(3) Katalysator: het gebruik van een positieve katalysator kan de energie die nodig is voor de reactie verminderen, zodat meer reactantmoleculen geactiveerde moleculen worden, waardoor het percentage reactantmoleculen per volume-eenheid aanzienlijk verbetert, waardoor de snelheid van reactanten duizenden keren toeneemt.Negatieve katalysator is het tegenovergestelde.
(4) Concentratie: Wanneer andere omstandigheden hetzelfde zijn, verhoogt het verhogen van de concentratie van reactanten het aantal geactiveerde moleculen per volume-eenheid, waardoor de effectieve botsing toeneemt, neemt de reactiesnelheid toe, maar het percentage geactiveerde moleculen blijft onveranderd.
De chemische factoren uit de bovenstaande vier aspecten kunnen onze classificatie van corrosielocaties (gasfasecorrosie, vloeistoffasecorrosie en grensvlakcorrosie) goed verklaren:
1) Bij gasfasecorrosie neemt de druk toe, hoewel het volume onveranderd blijft.Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de activering van lucht (zuurstof), water en drijfgas toe en neemt het aantal botsingen toe, waardoor de corrosie in de gasfase wordt geïntensiveerd.Daarom is de selectie van een geschikte watergebaseerde roestremmer in de gasfase zeer cruciaal
2) Vloeistoffase-corrosie, als gevolg van de activering van verhoogde concentratie kunnen sommige onzuiverheden (zoals waterstofionen, enz.) in een zwakke schakel en verpakkingsmaterialen versnelde botsing veroorzaakte corrosie veroorzaken, dus de keuze van antiroestmiddel in de vloeibare fase moet zorgvuldig worden overwogen gecombineerd met pH en grondstoffen.
3) Grensvlakcorrosie, gecombineerd met druk, activeringskatalyse, lucht (zuurstof), water, drijfgas, onzuiverheden (zoals waterstofionen, enz.) Uitgebreide reactie, resulterend in grensvlakcorrosie, de stabiliteit en het ontwerp van het formulesysteem zijn zeer belangrijk .
Terug naar de vorige vraag: hoe komt het dat de stabiliteitstest soms werkt, maar er nog steeds een anomalie is als het gaat om massaproductie?Stel je de volgende situatie voor:
1: stabiliteitsontwerp van het formulesysteem, zoals Ph-verandering, emulgatiestabiliteit, verzadigingsstabiliteit enzovoort
2: er zijn onzuiverheden in de grondstof, zoals veranderingen in waterstofionen en chloride-ionen
3: batchstabiliteit van grondstoffen, ph tussen batches grondstoffen, grootte van de inhoudsafwijking enzovoort
4: de stabiliteit van spuitbussen en kleppen en andere verpakkingsmaterialen, de stabiliteit van de dikte van de vertinnen laag, de vervanging van grondstoffen veroorzaakt door de prijsstijging van grondstoffen
5: Analyseer zorgvuldig elke anomalie in de stabiliteitstest, zelfs als het een kleine verandering is, maak een redelijk oordeel door middel van horizontale vergelijking, microscopische versterking en andere methoden (dit is momenteel het meest ontbrekende vermogen in de binnenlandse aërosolindustrie)
Daarom omvat de stabiliteit van de productkwaliteit alle aspecten, en is het noodzakelijk om een compleet kwaliteitssysteem te hebben om de hele haven van de toeleveringsketen te controleren (inclusief inkoopnormen, onderzoeks- en ontwikkelingsnormen, inspectienormen, productienormen, enz.) om aan de kwaliteitsnorm te voldoen. strategie, om de uiteindelijke stabiliteit en conformiteit van onze producten te garanderen.
Wat we momenteel helaas willen delen is dat stabiliteitstests niet kunnen garanderen dat er geen problemen zijn bij stabiliteitstests, en dat massaproductie geen problemen mag hebben.Door de bovenstaande overwegingen en stabiliteitstests van elk product te combineren, kunnen we de overgrote meerderheid van verborgen gevaren voorkomen.Er wachten nog steeds enkele problemen op ons om te verkennen, ontdekken en oplossen.Een van de aantrekkelijke kanten van spuitbussen is dat van meer mensen wordt verwacht dat ze meer mysteries oplossen.
Posttijd: 23 juni 2022
