आर्हेनियस फॉर्म्युलाद्वारे प्रेरित एरोसोल स्थिरता चाचणीवर सैद्धांतिक चर्चा
आमची एरोसोल उत्पादने लाँच करण्यासाठी आवश्यक प्रक्रिया म्हणजे स्थिरता चाचणी करणे, परंतु आम्हाला आढळेल की स्थिरता चाचणी उत्तीर्ण झाली असली तरीही, मोठ्या प्रमाणात उत्पादनामध्ये गंज गळतीचे भिन्न अंश किंवा अगदी मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाच्या गुणवत्तेच्या समस्या असतील.त्यामुळे स्थिरता चाचणी करणे आपल्यासाठी अजूनही अर्थपूर्ण आहे का?
आम्ही सामान्यतः 50℃ बद्दल बोलतो तीन महिन्यांची स्थिरता चाचणी खोलीच्या तापमानावरील सैद्धांतिक चाचणी चक्राच्या दोन वर्षांच्या समतुल्य असते, तर सैद्धांतिक मूल्य कोठून येते?येथे एक उल्लेखनीय सूत्र नमूद करणे आवश्यक आहे: अर्रेनियस सूत्र.अर्हेनियस समीकरण ही एक रासायनिक संज्ञा आहे.हे रासायनिक अभिक्रिया आणि तापमानाचा दर स्थिरांक यांच्यातील संबंधाचे एक प्रायोगिक सूत्र आहे.बऱ्याच सरावातून असे दिसून आले आहे की हे सूत्र केवळ वायू प्रतिक्रिया, द्रव अवस्था अभिक्रिया आणि बहुतेक बहु-फेज उत्प्रेरक अभिक्रियाला लागू होत नाही.
सूत्र लेखन (घातांक)
K हा दर स्थिरांक आहे, R हा मोलर वायू स्थिरांक आहे, T हा थर्मोडायनामिक तापमान आहे, Ea ही उघड सक्रियता ऊर्जा आहे आणि A हा प्री-एक्सपोनेन्शिअल फॅक्टर आहे (याला फ्रिक्वेन्सी फॅक्टर असेही म्हणतात).
हे लक्षात घेतले पाहिजे की आर्हेनियसचे अनुभवजन्य सूत्र असे गृहीत धरते की सक्रियता ऊर्जा Ea ही तापमानापासून स्वतंत्र स्थिर मानली जाते, जी विशिष्ट तापमान श्रेणीतील प्रायोगिक परिणामांशी सुसंगत असते.तथापि, विस्तृत तापमान श्रेणी किंवा जटिल प्रतिक्रियांमुळे, LNK आणि 1/T चांगली सरळ रेषा नाहीत.हे दर्शविते की सक्रियता उर्जा तापमानाशी संबंधित आहे आणि काही जटिल अभिक्रियांना अर्रेनियस अनुभवजन्य सूत्र लागू होत नाही.
एरोसॉल्समध्ये आपण एरेनियसच्या अनुभवजन्य सूत्राचे पालन करू शकतो का?परिस्थितीनुसार, त्यापैकी बहुतेकांचे पालन केले जाते, काही अपवादांसह, प्रदान केले जाते, अर्थातच, एरोसोल उत्पादनाची "सक्रियता ऊर्जा Ea" तापमानापासून स्वतंत्र स्थिर स्थिर आहे.
अर्रेनियस समीकरणानुसार, त्याच्या रासायनिक प्रभाव घटकांमध्ये खालील बाबींचा समावेश होतो:
(१) दाब: वायूचा समावेश असलेल्या रासायनिक अभिक्रियांसाठी, जेव्हा इतर परिस्थिती अपरिवर्तित राहते (व्हॉल्यूम वगळता), दबाव वाढतो, म्हणजे, आवाज कमी होतो, अभिक्रियाकांची एकाग्रता वाढते, सक्रिय रेणूंची संख्या प्रति युनिट व्हॉल्यूम वाढते, प्रति युनिट वेळेत प्रभावी टक्कर वाढते आणि प्रतिक्रिया दर वेगवान होतो;अन्यथा, ते कमी होते.जर व्हॉल्यूम स्थिर असेल तर, प्रतिक्रियेचा दर दबावावर स्थिर राहतो (रासायनिक अभिक्रियामध्ये भाग न घेणारा वायू जोडून).एकाग्रता बदलत नसल्यामुळे, प्रति खंड सक्रिय रेणूंची संख्या बदलत नाही.परंतु स्थिर व्हॉल्यूममध्ये, जर तुम्ही अणुभट्टी जोडली, तर तुम्ही पुन्हा दाब लावाल, आणि तुम्ही अभिक्रियाकांची एकाग्रता वाढवली, तर तुम्ही दर वाढवाल.
(२) तापमान: जोपर्यंत तापमान वाढवले जाते तोपर्यंत अभिक्रियाकारक रेणूंना ऊर्जा मिळते, त्यामुळे मूळ कमी ऊर्जेच्या रेणूंचा काही भाग सक्रिय रेणू बनतो, सक्रिय रेणूंची टक्केवारी वाढते, परिणामकारक टक्करांची संख्या वाढते, ज्यामुळे प्रतिक्रिया वाढते. दर वाढतो (मुख्य कारण).अर्थात, तापमानाच्या वाढीमुळे, आण्विक हालचालींचा वेग वाढतो आणि प्रति युनिट वेळेत अणुभट्टीच्या आण्विक टक्करांची संख्या वाढते आणि त्यानुसार प्रतिक्रिया वेगवान होईल (दुय्यम कारण).
(३) उत्प्रेरक: सकारात्मक उत्प्रेरकाचा वापर अभिक्रियासाठी आवश्यक ऊर्जा कमी करू शकतो, ज्यामुळे अधिक अभिक्रियाकारक रेणू सक्रिय रेणू बनतात, प्रति युनिट व्हॉल्यूममध्ये अभिक्रियाक रेणूंची टक्केवारी मोठ्या प्रमाणात सुधारते, अशा प्रकारे अभिक्रियाकांचा दर हजारो पटीने वाढतो.नकारात्मक उत्प्रेरक उलट आहे.
(4) एकाग्रता: जेव्हा इतर परिस्थिती समान असतात, तेव्हा अभिक्रियाकांची एकाग्रता वाढल्याने सक्रिय रेणूंची संख्या प्रति युनिट व्हॉल्यूम वाढते, त्यामुळे प्रभावी टक्कर वाढते, प्रतिक्रिया दर वाढते, परंतु सक्रिय रेणूंची टक्केवारी अपरिवर्तित असते.
वरील चार पैलूंमधले रासायनिक घटक गंज स्थळांचे आमचे वर्गीकरण (गॅस फेज गंज, लिक्विड फेज गंज आणि इंटरफेस गंज) चांगल्या प्रकारे स्पष्ट करू शकतात:
1) गॅस फेज गंज मध्ये, जरी आवाज अपरिवर्तित राहतो, दाब वाढतो.जसजसे तापमान वाढते तसतसे हवा (ऑक्सिजन), पाणी आणि प्रणोदक यांचे सक्रियकरण वाढते आणि टक्करांची संख्या वाढते, त्यामुळे गॅस फेज गंज तीव्र होते.म्हणून, योग्य पाणी-आधारित गॅस फेज रस्ट इनहिबिटरची निवड अत्यंत गंभीर आहे
२) लिक्विड फेज गंज, वाढीव एकाग्रतेच्या सक्रियतेमुळे, काही अशुद्धता (जसे की हायड्रोजन आयन, इ.) कमकुवत दुव्यामध्ये आणि पॅकेजिंग सामग्रीच्या प्रवेगक टक्करमुळे गंज निर्माण होऊ शकते, म्हणून द्रव फेज अँटीरस्ट एजंटची निवड काळजीपूर्वक विचारात घेतली पाहिजे. पीएच आणि कच्च्या मालासह एकत्रित.
3) इंटरफेस गंज, दाब, सक्रियकरण उत्प्रेरक, हवा (ऑक्सिजन), पाणी, प्रणोदक, अशुद्धता (जसे की हायड्रोजन आयन इ.) सर्वसमावेशक प्रतिक्रिया, परिणामी इंटरफेस गंज, फॉर्म्युला सिस्टमची स्थिरता आणि रचना अत्यंत महत्त्वाची आहे. .
मागील प्रश्नाकडे परत, असे का होते की कधीकधी स्थिरता चाचणी कार्य करते, परंतु मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाच्या बाबतीत अजूनही विसंगती आहे?खालील गोष्टींचा विचार करा:
1: फॉर्म्युला सिस्टमची स्थिरता डिझाइन, जसे की पीएच बदल, इमल्सिफिकेशन स्थिरता, संपृक्तता स्थिरता इ.
2: कच्च्या मालामध्ये अशुद्धता अस्तित्वात आहे, जसे की हायड्रोजन आयन आणि क्लोराईड आयनमधील बदल
3: कच्च्या मालाची बॅच स्थिरता, कच्च्या मालाच्या बॅचमधील पीएच, सामग्रीचे विचलन आकार इ.
4: एरोसोल कॅन आणि वाल्व्ह आणि इतर पॅकेजिंग सामग्रीची स्थिरता, टिन प्लेटिंग लेयरच्या जाडीची स्थिरता, कच्च्या मालाच्या किंमती वाढल्यामुळे कच्च्या मालाची बदली
5: स्थिरता चाचणीमधील प्रत्येक विसंगतीचे काळजीपूर्वक विश्लेषण करा, जरी तो थोडासा बदल असला तरीही, क्षैतिज तुलना, सूक्ष्म प्रवर्धन आणि इतर पद्धतींद्वारे वाजवी निर्णय घ्या (सध्या देशांतर्गत एरोसोल उद्योगात ही सर्वात कमी क्षमता आहे)
म्हणून, उत्पादनाच्या गुणवत्तेच्या स्थिरतेमध्ये सर्व पैलूंचा समावेश असतो आणि गुणवत्ता मानकांची पूर्तता करण्यासाठी संपूर्ण पुरवठा साखळी बंदर (खरेदी मानक, संशोधन आणि विकास मानके, तपासणी मानके, उत्पादन मानके इ.) नियंत्रित करण्यासाठी संपूर्ण गुणवत्ता प्रणाली असणे आवश्यक आहे. आमच्या उत्पादनांची अंतिम स्थिरता आणि अनुरूपता सुनिश्चित करण्यासाठी धोरण.
दुर्दैवाने, आम्ही सध्या काय सामायिक करू इच्छितो ते म्हणजे स्थिरता चाचणी स्थिरता चाचणीमध्ये कोणतीही समस्या नसल्याची हमी देऊ शकत नाही आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात कोणतीही समस्या नसावी.वरील विचार आणि प्रत्येक उत्पादनाची स्थिरता चाचणी एकत्र करून, आम्ही बहुसंख्य छुपे धोके टाळू शकतो.अजूनही काही समस्या आमच्यासाठी एक्सप्लोर करण्यासाठी, शोधण्यासाठी आणि सोडवण्याची वाट पाहत आहेत.एरोसोलच्या आकर्षणांपैकी एक म्हणजे अधिक लोकांकडून आणखी रहस्ये सोडवणे अपेक्षित आहे.
पोस्ट वेळ: जून-23-2022
