Teorijska rasprava o ispitivanju stabilnosti aerosola induciranog Arrheniusovom formulom
Neophodan postupak za lansiranje naših aerosolnih proizvoda je provođenje testa stabilnosti, no otkrit ćemo da će, iako je test stabilnosti prošao, i dalje postojati različiti stupnjevi curenja korozije u masovnoj proizvodnji ili čak problemi s kvalitetom masovnih proizvoda.Dakle, ima li još smisla da radimo test stabilnosti?
Obično govorimo o 50 ℃ tri mjeseca ispitivanja stabilnosti što je ekvivalentno dvije godine teorijskog ciklusa ispitivanja na sobnoj temperaturi, pa odakle dolazi teorijska vrijednost?Ovdje treba spomenuti jednu značajnu formulu: Arrheniusovu formulu.Arrheniusova jednadžba je kemijski pojam.To je empirijska formula odnosa između konstante brzine kemijske reakcije i temperature.Puno prakse pokazuje da ova formula nije primjenjiva samo na reakciju plina, reakciju tekuće faze i većinu višefaznih katalitičkih reakcija.
Pisanje formule (eksponencijalno)
K je konstanta brzine, R je molarna plinska konstanta, T je termodinamička temperatura, Ea je prividna energija aktivacije, a A je predeksponencijalni faktor (također poznat kao faktor frekvencije).
Treba napomenuti da Arrheniusova empirijska formula pretpostavlja da se aktivacijska energija Ea smatra konstantom neovisnom o temperaturi, što je u skladu s eksperimentalnim rezultatima unutar određenog temperaturnog raspona.Međutim, zbog širokog temperaturnog raspona ili složenih reakcija, LNK i 1/T nisu dobra ravna linija.Pokazuje da je energija aktivacije povezana s temperaturom, a Arrheniusova empirijska formula nije primjenjiva na neke složene reakcije.
Možemo li i dalje slijediti Arrheniusovu empirijsku formulu u aerosolima?Ovisno o situaciji, većina ih se slijedi, uz nekoliko izuzetaka, pod uvjetom, naravno, da je "aktivacijska energija Ea" aerosolnog proizvoda stabilna konstanta neovisna o temperaturi.
Prema Arrheniusovoj jednadžbi, njezini kemijski čimbenici utjecaja uključuju sljedeće aspekte:
(1) Tlak: za kemijske reakcije koje uključuju plin, kada ostali uvjeti ostaju nepromijenjeni (osim volumena), povećanje tlaka, odnosno volumen se smanjuje, koncentracija reaktanata raste, broj aktiviranih molekula po jedinici volumena raste, broj učinkoviti sudari po jedinici vremena se povećavaju, a brzina reakcije ubrzava;Inače se smanjuje.Ako je volumen konstantan, brzina reakcije ostaje konstantna pri tlaku (dodavanjem plina koji ne sudjeluje u kemijskoj reakciji).Budući da se koncentracija ne mijenja, ne mijenja se ni broj aktivnih molekula po volumenu.Ali pri konstantnom volumenu, ako dodate reaktante, opet, primjenjujete pritisak, i povećavate koncentraciju reaktanata, povećavate brzinu.
(2) Temperatura: sve dok se temperatura podiže, molekule reaktanata dobivaju energiju, tako da dio izvornih molekula niske energije postaju aktivirane molekule, povećavajući postotak aktiviranih molekula, povećavajući broj učinkovitih sudara, tako da reakcija povećanje stope (glavni razlog).Naravno, zbog porasta temperature ubrzava se brzina molekularnog gibanja, povećava se broj molekularnih sudara reaktanata u jedinici vremena, pa će se sukladno tome reakcija ubrzati (sekundarni uzrok).
(3) Katalizator: upotreba pozitivnog katalizatora može smanjiti energiju potrebnu za reakciju, tako da više molekula reaktanata postane aktiviranih molekula, uvelike poboljšavajući postotak molekula reaktanata po jedinici volumena, čime se povećava brzina reaktanata tisućama puta.Negativni katalizator je suprotan.
(4) Koncentracija: Kada su ostali uvjeti isti, povećanje koncentracije reaktanata povećava broj aktiviranih molekula po jedinici volumena, čime se povećava efektivni sudar, povećava se brzina reakcije, ali postotak aktiviranih molekula ostaje nepromijenjen.
Kemijski čimbenici iz gornja četiri aspekta mogu dobro objasniti našu klasifikaciju mjesta korozije (korozija plinovite faze, korozija tekuće faze i korozija sučelja):
1) Kod korozije u plinovitoj fazi, iako volumen ostaje nepromijenjen, tlak raste.Porastom temperature povećava se aktivacija zraka (kisika), vode i pogonskog plina, povećava se i broj sudara, pa se pojačava korozija plinske faze.Stoga je odabir odgovarajućeg inhibitora hrđe na bazi vode na bazi plina vrlo kritičan
2) korozija tekuće faze, zbog aktivacije povećane koncentracije, neke nečistoće mogu (kao što su ioni vodika, itd.) u slaboj karici i ubrzanom sudaru materijala za pakiranje uzrokovati koroziju, tako da izbor sredstva protiv hrđe u tekućoj fazi treba pažljivo razmotriti u kombinaciji s pH i sirovinama.
3) Korozija sučelja, u kombinaciji s tlakom, aktivacijskom katalizom, zrakom (kisik), vodom, pogonskim plinom, nečistoćama (kao što su vodikovi ioni, itd.) sveobuhvatnom reakcijom, što rezultira korozijom sučelja, stabilnost i dizajn formula sustava vrlo su ključni .
Vratimo se na prethodno pitanje, zašto ponekad test stabilnosti radi, ali još uvijek postoji anomalija kada je u pitanju masovna proizvodnja?Razmotrite sljedeće:
1: dizajn stabilnosti formula sustava, kao što je Ph promjena, stabilnost emulgiranja, stabilnost zasićenja i tako dalje
2: postoje nečistoće u sirovini, kao što su promjene vodikovih iona i kloridnih iona
3: stabilnost serije sirovina, ph između serija sirovina, veličina odstupanja sadržaja i tako dalje
4: stabilnost aerosolnih limenki i ventila i drugih materijala za pakiranje, stabilnost debljine sloja kositra, zamjena sirovina uzrokovana porastom cijena sirovina
5: Pažljivo analizirajte svaku anomaliju u testu stabilnosti, čak i ako se radi o maloj promjeni, donesite razumnu prosudbu kroz horizontalnu usporedbu, mikroskopsko pojačanje i druge metode (ovo je sposobnost koja trenutno najviše nedostaje domaćoj industriji aerosola)
Stoga stabilnost kvalitete proizvoda uključuje sve aspekte i potrebno je imati potpuni sustav kvalitete za kontrolu cijele luke opskrbnog lanca (uključujući standarde nabave, standarde istraživanja i razvoja, standarde inspekcije, standarde proizvodnje itd.) kako bi se zadovoljio standard kvalitete strategije, kako bismo osigurali konačnu stabilnost i sukladnost naših proizvoda.
Nažalost, ono što trenutno želimo podijeliti je da testiranje stabilnosti ne može jamčiti da nema problema u testiranju stabilnosti, a masovna proizvodnja ne smije imati problema.Kombinirajući gore navedena razmatranja i ispitivanje stabilnosti svakog proizvoda, možemo spriječiti veliku većinu skrivenih opasnosti.Još uvijek postoje neki problemi koje čekamo da istražimo, otkrijemo i riješimo.Jedna od privlačnosti aerosola je to što se od više ljudi očekuje da riješi više misterija.
Vrijeme objave: 23. lipnja 2022
