Pembahasan teoritis uji stabilitas aerosol yang diinduksi dengan rumus Arrhenius
Proses yang diperlukan agar produk aerosol kami dapat diluncurkan adalah melakukan uji stabilitas, namun kami akan menemukan bahwa meskipun uji stabilitas telah lulus, masih terdapat tingkat kebocoran korosi yang berbeda-beda dalam produksi massal, atau bahkan masalah kualitas produk massal.Lalu apakah masih ada gunanya kita melakukan uji stabilitas?
Kita biasanya berbicara tentang uji stabilitas tiga bulan pada suhu 50℃ yang setara dengan dua tahun siklus uji teoretis pada suhu kamar, jadi dari mana nilai teoretisnya berasal?Rumus penting yang perlu disebutkan di sini: rumus Arrhenius.Persamaan Arrhenius adalah istilah kimia.Ini adalah rumus empiris hubungan antara konstanta laju reaksi kimia dan suhu.Banyak praktik menunjukkan bahwa rumus ini tidak hanya berlaku untuk reaksi gas, reaksi fase cair, dan sebagian besar reaksi katalitik multifase.
Penulisan rumus (eksponensial)
K adalah konstanta laju, R adalah konstanta gas molar, T adalah suhu termodinamika, Ea adalah energi aktivasi semu, dan A adalah faktor pra-eksponensial (juga dikenal sebagai faktor frekuensi).
Perlu dicatat bahwa rumus empiris Arrhenius mengasumsikan bahwa energi aktivasi Ea dianggap sebagai konstanta yang tidak bergantung pada suhu, yang konsisten dengan hasil eksperimen dalam kisaran suhu tertentu.Namun, karena rentang suhu yang lebar atau reaksi yang kompleks, LNK dan 1/T bukanlah garis lurus yang baik.Hal ini menunjukkan bahwa energi aktivasi berhubungan dengan suhu dan rumus empiris Arrhenius tidak dapat diterapkan pada beberapa reaksi kompleks.
Apakah kita masih bisa mengikuti rumus empiris Arrhenius dalam aerosol?Tergantung pada situasinya, kebanyakan dari mereka diikuti, dengan beberapa pengecualian, tentu saja dengan syarat bahwa "energi aktivasi Ea" dari produk aerosol adalah konstanta stabil yang tidak bergantung pada suhu.
Menurut persamaan Arrhenius, faktor kimia yang mempengaruhinya meliputi aspek-aspek berikut:
(1) Tekanan: untuk reaksi kimia yang melibatkan gas, ketika kondisi lain tetap tidak berubah (kecuali volume), naikkan tekanan, yaitu volume mengecil, konsentrasi reaktan bertambah, jumlah molekul teraktivasi per satuan volume bertambah, jumlah tumbukan efektif per satuan waktu meningkat, dan laju reaksi meningkat;Jika tidak, maka akan berkurang.Jika volumenya konstan, laju reaksi tetap konstan pada tekanan (dengan menambahkan gas yang tidak ikut serta dalam reaksi kimia).Karena konsentrasinya tidak berubah, jumlah molekul aktif per volume tidak berubah.Tetapi pada volume konstan, jika Anda menambahkan reaktan, sekali lagi, Anda memberikan tekanan, dan Anda meningkatkan konsentrasi reaktan, Anda meningkatkan lajunya.
(2) Suhu: selama suhu dinaikkan, molekul reaktan memperoleh energi, sehingga bagian dari molekul asli berenergi rendah menjadi molekul teraktivasi, meningkatkan persentase molekul teraktivasi, meningkatkan jumlah tumbukan efektif, sehingga reaksi terjadi kenaikan tarif (alasan utama).Tentu saja, karena kenaikan suhu, laju pergerakan molekul dipercepat, dan jumlah tumbukan molekul reaktan per satuan waktu meningkat, dan reaksi akan dipercepat (penyebab sekunder).
(3) Katalis: penggunaan katalis positif dapat mengurangi energi yang diperlukan untuk reaksi, sehingga lebih banyak molekul reaktan menjadi molekul teraktivasi, sangat meningkatkan persentase molekul reaktan per satuan volume, sehingga meningkatkan laju reaktan ribuan kali lipat.Katalis negatif adalah kebalikannya.
(4) Konsentrasi: Ketika kondisi lain sama, peningkatan konsentrasi reaktan meningkatkan jumlah molekul teraktivasi per satuan volume, sehingga meningkatkan tumbukan efektif, laju reaksi meningkat, tetapi persentase molekul teraktivasi tidak berubah.
Faktor kimia dari keempat aspek di atas dapat menjelaskan dengan baik klasifikasi lokasi korosi (korosi fasa gas, korosi fasa cair, dan korosi antarmuka):
1) Pada korosi fase gas, meskipun volumenya tidak berubah, tekanannya meningkat.Dengan meningkatnya suhu, aktivasi udara (oksigen), air dan propelan meningkat, dan jumlah tumbukan meningkat, sehingga korosi fasa gas semakin intensif.Oleh karena itu, pemilihan penghambat karat fasa gas berbasis air yang tepat sangatlah penting
2) korosi fase cair, karena aktivasi konsentrasi yang meningkat, beberapa pengotor mungkin (seperti ion hidrogen, dll.) dalam ikatan yang lemah dan bahan kemasan mempercepat tumbukan yang menghasilkan korosi, sehingga pemilihan bahan anti karat fase cair harus dipertimbangkan dengan hati-hati dikombinasikan dengan pH dan bahan baku.
3) Korosi antarmuka, dikombinasikan dengan tekanan, katalisis aktivasi, udara (oksigen), air, propelan, kotoran (seperti ion hidrogen, dll.) Reaksi komprehensif, mengakibatkan korosi antarmuka, stabilitas dan desain sistem formula sangat penting .
Kembali ke pertanyaan sebelumnya, kenapa kadang uji kestabilan berhasil, tapi masih ada anomali saat produksi massal?Pertimbangkan hal berikut:
1: desain stabilitas sistem formula, seperti perubahan Ph, stabilitas emulsifikasi, stabilitas saturasi dan sebagainya
2: adanya pengotor pada bahan mentah, seperti perubahan ion hidrogen dan ion klorida
3: stabilitas batch bahan baku, ph antar batch bahan baku, ukuran deviasi konten, dan sebagainya
4: stabilitas kaleng dan katup aerosol serta bahan pengemas lainnya, stabilitas ketebalan lapisan pelapisan timah, penggantian bahan baku yang disebabkan oleh kenaikan harga bahan baku
5: Analisis dengan cermat setiap anomali dalam uji stabilitas, meskipun itu perubahan kecil, buat penilaian yang masuk akal melalui perbandingan horizontal, amplifikasi mikroskopis, dan metode lainnya (ini adalah kemampuan yang paling kurang dalam industri aerosol dalam negeri saat ini)
Oleh karena itu, stabilitas kualitas produk melibatkan semua aspek, dan diperlukan sistem kualitas yang lengkap untuk mengontrol seluruh pelabuhan rantai pasokan (termasuk standar pengadaan, standar penelitian dan pengembangan, standar inspeksi, standar produksi, dll.) untuk memenuhi standar kualitas. strategi, untuk memastikan stabilitas akhir dan kesesuaian produk kami.
Sayangnya yang ingin kami sampaikan saat ini adalah pengujian stabilitas tidak dapat menjamin tidak ada masalah dalam pengujian stabilitas, dan produksi massal pasti tidak ada masalah.Menggabungkan pertimbangan di atas dan pengujian stabilitas setiap produk, kita dapat mencegah sebagian besar bahaya tersembunyi.Masih ada beberapa masalah yang menunggu untuk kita jelajahi, temukan, dan selesaikan.Salah satu daya tarik aerosol adalah diharapkan lebih banyak orang dapat memecahkan lebih banyak misteri.
Waktu posting: 23 Juni 2022
