非等温动力学中活化能的变化规律及其解析
【摘要】：非等温动力学方程为: (?)
非等温动力学的任务是推断动力学三因子A、E和f (α)。然而,各种方法推断的动力学参数明显不同,从而得到的动力学参数存在争议,争论的焦点是非等温动力学活化能的意义及其反应遵循的机理。
本论文将碳酸钙分解速率的限制步骤视为一步成核和长大,用非等温成核动力学基本方程证明了新相核的摩尔总体积V随着β的升高而减小;由均相形核模型建立了成核数与升温速率的关系,得到随着升温速率的提高,形成的新相核增多。提出了一个用不同升温速率(β)下最大反应速率( rm ax)所对应的转换分数(?)表示的形核数(N)函数——(?)
核长大活化能E g与N函数、转化率和反应速率dαdT的关系为(?)将Arrhenius微分关系式与非等温动力学方程结合,提出了由反应速率微分活化能E 'r和模式函数活化能E ' f(α)两部分组成的反应微分活化能E 'a表达式为(?)用微分活化能对碳酸钙分解动力学数据进行了分析。结果示出:
(1)不同的升温速率下,当转化率α→0时,存在一个与反应进程无关的的本征活化能(?)
(2)由本征活化能Ea 0得到本征模式函数为(?)
(3)分解反应的微分活化能与转化率的关系为(?)
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