JP3138724B2 - Reaction analysis method and equipment - Google Patents
Reaction analysis method and equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱分析手段によりデー
タを収集し、収集されたデータを処理することによって
試料中に生ずる反応を解析する方法と、その装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for collecting data by means of thermal analysis and analyzing a reaction occurring in a sample by processing the collected data.
【0002】熱分析手段とは、試料の温度を予め定めら
れたプログラムに従って変化させながら、試料の物理的
性質、或いは試料の反応等により生成される生成物の物
理的性質を測定する手段一般をいう。この物理的性質に
は、質量、温度、エンタルピー、寸法、力学的特性、音
響特性、光学特性、電気特性、および磁気特性などが含
まれる。またこの手段による反応解析は、材料生成反応
の解明、予測、火薬等の不安定な物質の不安定さの評
価、種々の環境下における電気材料等の材料の経時変化
の予測等に用いるといった、種々の利用形態がある。[0002] Thermal analysis means generally means means for measuring the physical properties of a sample or the physical properties of a product produced by a reaction of a sample while changing the temperature of the sample according to a predetermined program. Say. The physical properties include mass, temperature, enthalpy, dimensions, mechanical properties, acoustic, optical, electrical, and magnetic properties. In addition, reaction analysis by this means is used for elucidation and prediction of material generation reaction, evaluation of instability of unstable substances such as explosives, prediction of temporal change of materials such as electric materials under various environments, etc. There are various usage forms.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来、反応解析は、一定温度の下での試
料の変化を観測して反応機構を決定し、反応速度定数を
求め、反応速度定数の対数が絶対温度の逆数に対して直
線関係になること(アーレニウスの法則)を利用して、
その勾配から活性化エネルギーを求めるなどの方法によ
り行われていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in reaction analysis, a reaction mechanism is determined by observing a change in a sample at a constant temperature, a reaction rate constant is obtained, and the logarithm of the reaction rate constant is linear with respect to the reciprocal of absolute temperature. Using the relationship (Arrhenius's law)
The activation energy has been obtained from the gradient.
【0004】しかし近年、一定の昇温速度で温度を上げ
ながら変化を観測する熱分析手段が発達し、普及するの
に伴い、この熱分析手段を利用して反応を解析する方法
が数多く提案されている(J. Flynn and L.A. Wall, J.
Res. Natl. Bur. Standard,70A (1966) 487; 神戸博太
郎、小沢丈夫編、新版熱分析(講談社、1992))。なか
でも、本発明者の一人が以前に提案した方法(T. Ozaw
a, J. Thermal Anal., 2 (1970) 301)は、適用範囲が
広く、信頼性も高いことから、ASTM(American Soc
iety for Testing Materials)試験規格にも採用され、
広く普及している。この方法では、昇温速度の常用対数
と、変化速度が極大となる点における絶対温度の逆数と
が直線関係となり、その勾配が0.4567△E/R(Rは気
体定数)となることを利用して活性化エネルギー△Eを
決定し、さらに解析を進めている。またこの方法は、熱
分析装置につけられた計算機のデータ処理用ソフトとし
て、装置に組み込まれている。さらに、特願平3-72930号
には、定速昇温における最大変化速度の自然対数が、絶
対温度の逆数と直線関係となり、その勾配が△E/Rと
なることを利用することが開示されている。In recent years, however, with the development and widespread use of thermal analysis means for observing changes while increasing the temperature at a constant heating rate, a number of methods for analyzing reactions using this thermal analysis means have been proposed. (J. Flynn and LA Wall, J.
Res. Natl. Bur. Standard, 70A (1966) 487; Kotaro Kotaro, Ozawa Takeo eds., New edition thermal analysis (Kodansha, 1992). Among them, a method proposed by one of the present inventors (T. Ozaw
a, J. Thermal Anal., 2 (1970) 301) has an ASTM (American Soc.
Society for Testing Materials)
Widespread. This method utilizes the fact that the common logarithm of the heating rate and the reciprocal of the absolute temperature at the point where the rate of change is maximal have a linear relationship, and the gradient is 0.45670.4E / R (R is a gas constant). To determine the activation energy ΔE, and further analysis is proceeding. This method is incorporated in the apparatus as data processing software for a computer attached to the thermal analyzer. Further, Japanese Patent Application No. 3-72930 discloses that the natural logarithm of the maximum rate of change at a constant temperature rise is linearly related to the reciprocal of the absolute temperature, and that the gradient is ΔE / R. Have been.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術は、いずれも反応が単一の素過程(素反応)に従
って進行する場合に適用されるものであり、複数の素過
程が関与する複合反応には適用できないものであった
(神戸博太郎、小沢丈夫編、新版熱分析(講談社、199
2))。However, the above prior arts are all applied when the reaction proceeds according to a single elementary process (elementary reaction), and a complex reaction involving a plurality of elementary processes. (Hirotaro Kobe, Takeo Ozawa, Ed., New Edition Thermal Analysis (Kodansha, 199
2)).
【0006】そこで本発明は、複数の素過程が関与する
複合反応をも解析することのできる方法を提供すること
を課題とするものであり、特に後述のように、複数の反
応機構が関与する平行競争反応を解析することのできる
方法、及びその装置を提供することを課題とするもので
ある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of analyzing a complex reaction involving a plurality of elementary processes. In particular, as described later, a plurality of reaction mechanisms are involved. It is an object of the present invention to provide a method capable of analyzing a parallel competition reaction and an apparatus therefor.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前述の課題を達成するた
めの本発明の反応解析方法は、 1)試料を昇温し、 2)昇温下の試料の少なくとも一部の物理的性質の変化
率又は変化速度と、試料の反応により生ずる生成物の生
成率又は生成速度とを、温度と共に逐次測定し、 3)試料の一定の変化率又は変化速度において、複数の
異なる生成物の生成率又は生成速度を求め、 4)前記生成率又は生成速度を相互に比較することによ
り反応機構を解明し、試料の一定の変化率又は変化速度
における温度と生成率又は生成速度との関係から、反応
の活性化エネルギー、頻度因子、反応次数等を解明する
ことからなる。The reaction analysis method of the present invention for achieving the above-mentioned object includes: 1) increasing the temperature of a sample, and 2) changing the physical properties of at least a part of the sample under the increased temperature. The rate or rate of change and the rate or rate of formation of the product resulting from the reaction of the sample are measured sequentially with temperature. 3) At a constant rate of change or rate of change of the sample, the rate of formation of a plurality of different products or 4) elucidate the reaction mechanism by comparing the formation rates or formation rates with each other, and determine the reaction rate from the relationship between the temperature and the formation rate or formation rate at a constant change rate or change rate of the sample. It consists of elucidating the activation energy, frequency factor, reaction order and the like.
【0008】またこの方法を用いて解析を行う装置は、
異なる昇温方式において試料を昇温する昇温手段と、昇
温下の試料の少なくとも一部の物理的性質の変化率又は
変化速度を逐次測定する手段と、試料の反応により生ず
る生成物の生成率又は生成速度を逐次測定する手段と、
昇温中の温度を逐次測定する温度測定手段と、試料の一
定の変化率又は変化速度において複数の異なる生成物の
生成率又は生成速度を相互に比較し、さらに該一定の変
化率又は変化速度における生成率又は生成速度と温度と
の関係から、反応の活性化エネルギー、頻度因子、反応
次数等を算出する手段を具備することからなっている。An apparatus for performing an analysis using this method includes:
Heating means for heating the sample in different heating schemes, means for sequentially measuring the rate of change or the rate of change of at least a portion of the physical property of the sample under heating, and the formation of products produced by the reaction of the sample Means for sequentially measuring the rate or production rate;
A temperature measuring means for sequentially measuring the temperature during temperature increase, and a rate of change or a rate of change of a plurality of different products at a constant rate of change or rate of change of the sample, and And means for calculating the reaction activation energy, frequency factor, reaction order, and the like from the relationship between the production rate or production rate and the temperature.
【0009】試料の昇温は所定のプログラムに従って行
われ、このプログラムを変更することによって昇温速度
を変化させることができる。また昇温される試料につい
て変化率が測定される物理的性質には、前述の通り質
量、温度、エンタルピー、寸法、力学的特性、音響特
性、光学特性、電気特性、および磁気特性その他が含ま
れる。昇温速度は、同種の試料について相異なるプログ
ラムで前記1)及び2)に述べた段階を繰り返すことに
よって変化され、それぞれの昇温速度について試料の変
化率と生成物の生成率が測定される。The temperature of the sample is raised according to a predetermined program, and the rate of temperature rise can be changed by changing this program. The physical properties for which the rate of change is measured for the sample to be heated include mass, temperature, enthalpy, dimensions, mechanical properties, acoustic properties, optical properties, electrical properties, magnetic properties, etc., as described above. . The heating rate is changed by repeating the steps described in the above 1) and 2) with different programs for the same kind of sample, and the rate of change of the sample and the production rate of the product are measured for each heating rate. .
【0010】このようにして測定されたデータを用い
て、まず試料の一定の変化率における複数の異なる生成
物の生成速度を相互に比較することにより、反応が複数
の素過程が関与する複合反応であることを確認する。特
に作用の項で詳述する手順に従って、解析しようとする
反応が本発明を適用可能な系であること、即ち複数の反
応機構が関与する平行競争反応であるであることが確認
される。Using the data measured in this manner, first, the rates of formation of a plurality of different products at a constant rate of change of the sample are compared with each other, so that the reaction is a complex reaction involving a plurality of elementary processes. Make sure that In particular, it is confirmed that the reaction to be analyzed is a system to which the present invention can be applied, that is, a parallel competitive reaction involving a plurality of reaction mechanisms, according to the procedure described in detail in the section of operation.
【0011】図1のブロック図は、本発明の反応解析装
置の原理構成を示している。図1において、本発明の反
応解析装置は、相異なる複数のプログラムに従って試料
(50)を昇温することのできる昇温装置(10)と、
昇温下の試料(50)の少なくとも一部の物理的性質の
変化率又は変化速度を逐次測定する変化率測定手段(1
2)と、試料の反応により生ずる複数の異なる生成物の
生成速度又は生成率を逐次測定する手段(14)と、昇
温中の温度を逐次測定する温度測定手段(16)と、試
料の一定の変化率において前記複数の異なる生成物の生
成速度を比較する手段(18)と、変化率と生成速度と
温度との相互関係から、反応の活性化エネルギー、頻度
因子及び反応次数等を算出する手段(20)を具備する
ことを特徴とするものである。FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of the reaction analyzer of the present invention. In FIG. 1, a reaction analyzer of the present invention includes a heating device (10) capable of heating a sample (50) according to a plurality of different programs;
A change rate measuring means (1) for sequentially measuring a change rate or a change rate of at least a part of the physical property of the sample (50) under the elevated temperature.
2), means (14) for successively measuring the production rate or production rate of a plurality of different products produced by the reaction of the sample, temperature measuring means (16) for successively measuring the temperature during temperature increase, and Means (18) for comparing the production rates of the plurality of different products at the rate of change, and the activation energy, frequency factor, reaction order, and the like of the reaction are calculated from the correlation between the rate of change, the rate of production, and the temperature. Means (20).
【0012】[0012]
【作用】最初に、本発明を適用することのできる系が満
たすべき条件について説明すると以下の通りである。First, conditions to be satisfied by a system to which the present invention can be applied will be described below.
【0013】反応する試料のある物理的性質をxとする
とき、When a certain physical property of a reacting sample is x,
【0014】[0014]
【数1】 (Equation 1)
【0015】が成り立つこと。なお、kiは平行して進
行するi番目の素過程の反応速度定数であり、tは時間
である。gi(x) は、i番目の素過程の反応に関するx
の変化を示す一定の関数を表わし、例えば、一次反応で
あればx、二次反応であればx2となる。i番目の素過
程の生成物の量をyiで表せば、That the following holds. Incidentally, k i is the rate constant for reaction i th elementary processes proceed in parallel, t is the time. g i (x) is x relating to the reaction of the i-th elementary process.
It represents a certain function indicating a change, for example, if the primary reaction x, a x 2 if secondary reactions. Denoting the amount of the product of the i-th elementary process by y i ,
【0016】[0016]
【数2】 (Equation 2)
【0017】である。## EQU1 ##
【0018】ある反応について、全てのiに対してg
i(x)=g(x)が成り立つならば、それは同じ反応様
式の反応が進行する平行反応の系である。このような系
は、電気絶縁材料の経時変化の原因となる熱劣化反応に
見い出される。Paloniemi(IEEE Trans. Elect. Insu
l., 7 (1972) 172; ibid., 16 (1981) 1)によれば、こ
の反応では熱分解反応と、加水分解反応及び熱酸化劣化
反応とが平行して進行している。相対湿度と酸素濃度は
ほぼ一定と考えられるから、後2者はいずれも前者と同
様に擬一次反応と見なせる。従って、上記(1)式及び
(2)式が適用できる。For a given reaction, g for all i
If i (x) = g (x), then it is a parallel reaction system in which reactions of the same reaction type proceed. Such systems are found in thermal degradation reactions that cause the aging of electrical insulating materials. Paloniemi (IEEE Trans. Elect. Insu
According to l., 7 (1972) 172; ibid., 16 (1981) 1), in this reaction, a thermal decomposition reaction, a hydrolysis reaction, and a thermal oxidative degradation reaction proceed in parallel. Since the relative humidity and the oxygen concentration are considered to be almost constant, both of the latter can be regarded as pseudo-first-order reactions like the former. Therefore, the above equations (1) and (2) can be applied.
【0019】試料の変化率がある所定の一定値をとる時
点においてはxも一定である。この場合に素過程の反応
の反応様式が同じ系ではgi(x)はgj(x)に等しく一定
であるので、次の式が成り立つ。At the time when the rate of change of the sample takes a certain predetermined value, x is also constant. In this case, since g i (x) is constant and equal to g j (x) in a system in which the reaction modes of the elementary process are the same, the following equation holds.
【0020】[0020]
【数3】 (Equation 3)
【0021】従って、同じ一定の試料変化率において測
定された(同時に測定された場合も含む)異なる生成物
の生成速度の相互の比は、素過程の反応速度定数の比に
等しくなる。Accordingly, the mutual ratio of the formation rates of different products measured at the same constant sample change rate (including the case of simultaneous measurement) is equal to the ratio of the reaction rate constants of the elementary processes.
【0022】もし、アーレニウスの法則、すなわち、If Arrhenius' law,
【0023】[0023]
【数4】 (Equation 4)
【0024】が成り立てば(ここで、A、ΔE、R、T
は、それぞれ、頻度因子、活性化エネルギー、気体定
数、絶対温度である。)、同時に測定された異なる生成
物の生成速度の比は、If (A, ΔE, R, T
Are the frequency factor, activation energy, gas constant, and absolute temperature, respectively. ), The ratio of the rates of formation of different products measured at the same time is
【0025】[0025]
【数5】 (Equation 5)
【0026】[0026]
【数6】 (Equation 6)
【0027】となるから、一連の同時に測定された生成
速度の比を絶対温度の逆数に対してプロットすれば直線
となり、その勾配は両者の活性化エネルギーの差を気体
定数で割った値となる。さらに切片から、AiとAjの比
が求められる。また各変化率に対する(6)式の直線
は、xの値に関わらず1本の直線に集まる。したがっ
て、任意のi、jに対して、(6)式より求められた直
線がxに関わらず一本の直線となれば、gi(x)がgj
(x)に等しく、それぞれの素過程の反応様式が同じで
あることが判る。さらに(6)式のプロットの勾配が零
であれば、生成物は同じ素過程からの生成物であると言
える。Thus, a plot of the ratio of a series of simultaneously measured production rates to the reciprocal of the absolute temperature is a straight line, and the slope is a value obtained by dividing the difference between the activation energies of the two by the gas constant. . Further, the ratio of A i to A j is determined from the intercept. Further, the straight line of the equation (6) for each change rate is gathered into one straight line regardless of the value of x. Therefore, if the straight line obtained from equation (6) is a single straight line irrespective of x for any i and j, g i (x) becomes g j
It is found that the reaction mode of each elementary process is the same as (x). Furthermore, if the slope of the plot of equation (6) is zero, it can be said that the product is a product from the same elementary process.
【0028】もし素過程の反応様式が異なるならば、す
なわちgi(x)とgj(x)とが異なれば、If the reaction mode of the elementary process is different, that is, if g i (x) and g j (x) are different,
【0029】[0029]
【数7】 (Equation 7)
【0030】[0030]
【数8】 (Equation 8)
【0031】となる。このときにxが等しければ、即ち
試料の変化率がある所定の一定値をとる時点において
は、(8)式右辺第一項は定数となる。したがって、一
連の同時に測定された生成速度の比を絶対温度の逆数に
対してプロットすれば直線となり、その勾配は両者の活
性化エネルギーの差を気体定数で割った値となる。さら
に、切片からAigi(x)とAjgj(x)の比が求めら
れる。異なる試料変化率のそれぞれについて同様にして
得られるプロットは異なる直線となるが、それらの直線
は互いに平行である。切片からxに対するAigi(x)
/Ajgj(x)の比の変化が示される。## EQU1 ## At this time, if x is equal, that is, at the time when the change rate of the sample takes a certain predetermined value, the first term on the right side of the equation (8) becomes a constant. Therefore, a plot of the ratio of a series of simultaneously measured production rates against the reciprocal of the absolute temperature results in a straight line, the slope of which is the difference between the activation energies of the two divided by the gas constant. Furthermore, the ratio of A i g i (x) and A j g j (x) is determined from the intercept. The plots similarly obtained for each of the different rates of sample change will be different straight lines, but the straight lines will be parallel to each other. A i g i (x) for x from the intercept
The change in the ratio of / A j g j (x) is shown.
【0032】このような手順によって、上記のような生
成速度の比およびその対数に関する関係が見い出された
ならば、観測している反応が(1)式に従うものである
ことが確認できる。If the above-mentioned relations concerning the ratio of the production rates and the logarithm thereof are found, it can be confirmed that the observed reaction is in accordance with the equation (1).
【0033】そこで次に異なる昇温プログラムにおい
て、幾つかの一定の試料変化率において測定された一連
の生成速度の対数を絶対温度の逆数に対してプロットす
れば、各変化率に対して以下の直線関係が得られ、その
勾配から活性化エネルギーが得られる。Then, in different heating programs, the logarithm of the series of production rates measured at several constant sample rates of change is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. A linear relationship is obtained, and the activation energy is obtained from the gradient.
【0034】[0034]
【数9】 (Equation 9)
【0035】さらに切片よりAigi(x)が得られるが、
Aiは定数であるから、異なる試料変化率においてxと
gi(x)との関係が得られる。したがってgi(x)の具体
的な内容が明らかになり、反応次数等が求められ、さら
には頻度因子Aを決定することができる。[0035] While A i g i (x) is obtained from the addition section,
Since A i is a constant, the relationship between x and g i (x) is obtained at different sample change rates. Therefore, the specific contents of g i (x) become clear, the order of reaction and the like are obtained, and the frequency factor A can be determined.
【0036】なお(1)式より、一定速度φで昇温させ
た場合にgi(x)がすべて等しければ、From equation (1), if g i (x) are all equal when the temperature is raised at a constant speed φ,
【0037】[0037]
【数10】 (Equation 10)
【0038】[0038]
【数11】 [Equation 11]
【0039】となる。∫KidTは、昇温速度によらず
温度のみで定まるから、昇温速度の異なる測定を行い、
一定温度での(1/φ)∫dx/g(x)を計算すれば、
それらは互いに等しくなる。## EQU1 ## ∫K i dT, since determined only by temperature regardless of the Atsushi Nobori rate, perform different measurements of heating rate,
If (1 / φ) ∫dx / g (x) at a constant temperature is calculated,
They will be equal to each other.
【0040】[0040]
【実施例】(1)式に従う既知の典型例は多くない。そ
こで、理論的に計算によって作られた測定結果に対して
本方法を適用した結果を示す。計算によって作られた測
定結果は、(1)式、(2)式に予め頻度因子
(Ai)、活性化エネルギー(ΔEi)の値および反応様
式を表す関数(gi(x))などを与え、ルンゲクッタ法
により求めた。以下に適用例を示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS There are not many known typical examples according to the formula (1). Then, the result of applying this method to the measurement result theoretically created by calculation is shown. The measurement results obtained by the calculation include the frequency factor (A i ), the value of the activation energy (ΔE i ) and the function (g i (x)) representing the reaction mode in Equations (1) and (2) in advance. And determined by the Runge-Kutta method. An application example is shown below.
【0041】実施例1 図2は、以下の頻度因子(Ai)と活性化エネルギー
(△Ei)等の値を用いて、一次反応(gi(x)=x)
の平行反応が進行するときの反応物質の量(X)と初
期の量(Xo)との比(変化率)の温度変化を、ルンゲ
クッタ法により求めて示した図である(以下、X、
Y1、Y2およびそれらの変化率は、Xoで割って図に示
した)。この場合、素過程の数は2とし、各素過程の反
応様式は同じである。Example 1 FIG. 2 shows a first-order reaction (g i (x) = x) using values of the following frequency factors (A i ) and activation energies (△ E i ).
FIG. 5 is a diagram showing a temperature change of a ratio (rate of change) between the amount (X) of the reactant and the initial amount (X o ) when the parallel reaction proceeds by the Runge-Kutta method (hereinafter, X,
Y 1 , Y 2 and their rate of change are shown in the figure divided by X o ). In this case, the number of elementary processes is 2, and the reaction mode of each elementary process is the same.
【0042】A1 =2*1011 s−1 △E1=40 kcal.mol-1 A2 =1*1019 s-1 △E2=60 kcal.mol-1 φ=0.25〜10 K.min-1 ここに、φは昇温速度である。A 1 = 2 * 10 11 s −1 ΔE 1 = 40 kcal.mol −1 A 2 = 1 * 10 19 s −1 ΔE 2 = 60 kcal.mol −1 φ = 0.25 to 10 K. min -1 where φ is the heating rate.
【0043】図3と図4はそれぞれ、上記のAi及び△
Eiを用いて求めた、反応生成物1(Y1)、反応生成物
2(Y2)の変化率(dYi/dt)の温度変化を示し
ている。FIGS. 3 and 4 show the above A i and △, respectively.
It shows the temperature change of the rate of change (dYi / dt) of reaction product 1 (Y 1 ) and reaction product 2 (Y 2 ), obtained using E i .
【0044】図5は、同時に測定された2種類の反応生
成物の生成速度の比の対数(ln((dY1/dt)/
(dY2/dt)))を絶対温度の逆数に対してプロッ
トしたものである。直線関係が得られたが、反応物質の
変化率及び昇温速度φにかかわらず、各直線は1本の直
線に集まる。この直線の勾配より2つの素過程の反応の
活性化エネルギ−差(△E1−△E2)が、切片より頻度
因子の比(A1/A2)が求められる。このようにして求
めた(A1/A2)と(△E1−△E2)の値は表1に示す
通りであり、予め与えた値とほぼ一致した。FIG. 5 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt) / log) of the ratio of the production rates of the two reaction products measured simultaneously.
(DY 2 / dt))) plotted against the reciprocal of the absolute temperature. Although a linear relationship was obtained, each straight line converges into one straight line regardless of the rate of change of the reactants and the heating rate φ. The activation energy difference (ΔE 1 −ΔE 2 ) of the reactions of the two elementary processes is determined from the gradient of the straight line, and the ratio of the frequency factor (A 1 / A 2 ) is determined from the intercept. The values of (A 1 / A 2 ) and (△ E 1- △ E 2 ) thus obtained are as shown in Table 1 and almost coincide with the values given in advance.
【0045】図6、図7は、異なる昇温速度で反応物の
変化率が幾つかの所定の一定値をとる場合に、それぞれ
について反応生成物の生成速度の対数(ln(dYi/
dt))を絶対温度の逆数に対してプロットしたもので
ある。プロットは、X/X0=0.1,0.3,0.
5,0.7及び0.9に対して行った。この場合も直線
関係が得られたが、1本の直線には集まらない。図6、
図7の直線の切片よりg1(X)*A1及びg2(X)*A2
が、勾配より△E1及び△E2が求められる。このように
して求めたg1(X)*A1,g2(X)*A2とXとの関係
を、それぞれ図8、図9に示したが、直線関係が得られ
ている。このようにしてA*g(X)とXとの関係を調
べることにより、この実施例の平行反応は一次反応であ
ることが分かる。また図6、図7の各直線の勾配より求
めた活性化エネルギーは表2に示す通りであり、予め与
えた値とほぼ一致した。FIGS. 6 and 7 show that when the rate of change of the reactant takes several predetermined constant values at different heating rates, the logarithm (ln (dY i /
dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. The plot shows that X / X 0 = 0.1, 0.3, 0 .
Performed for 5, 0.7 and 0.9. In this case as well, a linear relationship was obtained, but they did not converge on one straight line. FIG.
G 1 (X) * A 1 and g 2 (X) * A 2
△ E 1 and △ E 2 are obtained from the gradient. The relations between g 1 (X) * A 1 and g 2 (X) * A 2 and X thus obtained are shown in FIGS. 8 and 9, respectively, and a linear relation is obtained. By examining the relationship between A * g (X) and X in this manner, it can be seen that the parallel reaction of this example is a primary reaction. The activation energies obtained from the gradients of the straight lines in FIGS. 6 and 7 are as shown in Table 2, and almost coincided with the values given in advance.
【0046】実施例2 図10は、実施例1と同じAiと△Eiの値を用いて、0
次反応(gi(X)=1)の平行反応が進行する場合に
ついて、反応物質の質量(X)の温度変化を求めて示し
た図である。[0046] Example 2 FIG. 10, using the same value of A i and △ E i as in Example 1, 0
FIG. 4 is a diagram showing a temperature change of a mass (X) of a reactant obtained when a parallel reaction of the next reaction (g i (X) = 1) proceeds.
【0047】図11は、上記のAi及び△Eiを用いて求
めた各反応生成物(Yi)の生成速度(dYi/dt)の
温度変化である。FIG. 11 shows the temperature change of the production rate (dY i / dt) of each reaction product (Y i ) obtained using the above A i and ΔE i .
【0048】図12は、同時に測定された2種類の反応
生成物の生成速度の比の対数(ln((dY1/dt)
/(dY2/dt)))を絶対温度の逆数に対してプロ
ットしたものである。直線関係が得られたが、実施例1
と同様に、変化率及び昇温速度φにかかわらず、各直線
は1本の直線に集まる。本実施例で求めた(A1/A2)
と(△E1−△E2)の値は表1に示す通りであり、予め
与えた値とほぼ一致した。FIG. 12 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt)) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
/ (DY 2 / dt))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. Although a linear relationship was obtained, Example 1
As in the case of, each straight line converges into one straight line regardless of the rate of change and the rate of temperature rise φ. (A 1 / A 2 ) determined in this example
And the values of (ΔE 1 −ΔE 2 ) are as shown in Table 1 and almost coincided with the values given in advance.
【0049】図13は、異なる昇温速度で反応物の変化
率が幾つかの所定の一定値となったときに、それぞれに
ついて反応生成物の生成速度の対数(ln(dYi/d
t))を絶対温度の逆数に対してプロットしたものであ
る。直線関係が得られたが、実施例1とは異なり、各直
線はそれぞれの反応生成物毎に1本の直線に集まる。図
13の直線の切片よりgi(X)*Aiが、勾配より△Ei
が求められる。このようにして求めたg1(X)*A1及
びg2(X)*A2とXとの関係を、それぞれ図14、図
15に示した。この場合、両反応とも0次反応(g
1(X)=1,g2(X)=1)であることが示されてい
る。また図13の各直線の勾配より求めた活性化エネル
ギーは表2に示す通りであり、予め与えた値とほぼ一致
した。FIG. 13 shows the logarithm (ln (dY i / d) of the rate of formation of the reaction product when the rate of change of the reactant reaches several predetermined constant values at different heating rates.
t)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. Although a linear relationship was obtained, different from Example 1, each straight line was collected into one straight line for each reaction product. From the intercept of the straight line in FIG. 13 g i (X) * A it is, than the slope △ E i
Is required. The relations between g 1 (X) * A 1 and g 2 (X) * A 2 thus determined and X are shown in FIGS. 14 and 15, respectively. In this case, both reactions are 0-order reactions (g
1 (X) = 1 and g 2 (X) = 1). Further, the activation energies obtained from the gradients of the respective straight lines in FIG. 13 are as shown in Table 2, and substantially matched the values given in advance.
【0050】実施例3 図16は、実施例1と同じAiと△Eiの値を用いて、二
次反応(gi(X)=X*X)の平行反応が進行するとき
の反応物質の質量(X)の温度変化を求めて示した図で
ある。[0050] EXAMPLE 3 FIG. 16, using the same value of A i and △ E i of Example 1, the secondary reaction (g i (X) = X * X) reaction when parallel reaction proceeds in It is the figure which calculated | required and showed the temperature change of the mass (X) of the substance.
【0051】図17、図18は、上記のAi及び△Eiを
用いて求めた各反応生成物(Yi)の生成速度(dYi/
dt)の温度変化である。[0051] Figure 17, Figure 18, the above A i and △ each reaction product was determined using E i (Y i) speed production of (dY i /
dt).
【0052】図19は、同時に測定された2種類の反応
生成物の生成速度の比の対数(ln((dY1/dt)
/(dY2/dt)))を絶対温度の逆数に対してプロ
ットしたものである。直線関係が得られたが、この場合
にも反応物質の変化率及び昇温速度φにかかわらず、各
直線は1本の直線に集まる。しかも、実施例1及び実施
例2で得られた直線も、本実施例で得られた直線に一致
した。すなわち反応様式(0〜二次反応)にかかわら
ず、各直線は1本の直線に集まる。このことは、各素過
程の反応様式が同じであり、(5)式及び(6)式が成
り立つことを意味し、本解析法が反応様式が同じな平行
反応の系に適用できることを示している。本実施例で求
めた(A1/A2)と(△E1−△E2)の値は表1に示す
通りであり、予め与えた値とほぼ一致した。FIG. 19 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt)) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
/ (DY 2 / dt))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. Although a linear relationship was obtained, in this case as well, each straight line converges into one straight line regardless of the rate of change of the reactants and the rate of temperature rise φ. Moreover, the straight lines obtained in Example 1 and Example 2 also matched the straight lines obtained in this example. That is, regardless of the reaction mode (0 to secondary reaction), each straight line is gathered into one straight line. This means that the reaction modes of the elementary processes are the same, and equations (5) and (6) are satisfied. It is shown that this analysis method can be applied to a parallel reaction system having the same reaction mode. I have. Obtained in this example (A 1 / A 2) and (△ E 1 - △ E 2 ) value of is as shown in Table 1, and substantially coincides with the previously given value.
【0053】図20、図21は、異なる昇温速度で反応
物の変化率が幾つかの所定の一定値となったときの、そ
れぞれの反応生成物の生成速度の対数(ln(dYi/
dt))を絶対温度の逆数に対してプロットしたもので
ある。直線関係が得られたが、1本の線には集まらなか
った。図20及び図21の直線の切片よりg1(X)*A
1及びg2(X)*A2が、勾配より△E1、△E2が求めら
れる。このようにして求めたg1(X)*A1及びg
2(X)*A2とXとの関係を、それぞれ図22、図23
に示した。その結果、いずれも二次曲線が得られた。こ
れは、素過程の反応が両反応とも二次反応(g1(X)
=X2,g2(X)=X2)であることを示している。こ
のようにして、本発明の解析法によりA*g(X)とX
との関係を調べることにより、反応様式が同じ場合の平
行反応の素過程の反応様式を定めることができる。また
図20及び図21の各直線の勾配より求めた活性化エネ
ルギーは表2に示す通りであり、予め与えた値とほぼ一
致した。FIG. 20 and FIG. 21 show the logarithm (ln (dY i /) of the production rate of each reaction product when the rate of change of the reaction product reaches several predetermined constant values at different heating rates.
dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. A linear relationship was obtained, but did not converge on one line. G 1 (X) * A from the linear intercept of FIGS. 20 and 21
1 and g 2 (X) * A 2 , ΔE 1 and ΔE 2 are obtained from the gradient. G 1 (X) * A 1 and g thus obtained
2 (X) * A 2 and the relationship between the X, respectively 22, 23
It was shown to. As a result, quadratic curves were obtained in each case. This is because both elementary processes are secondary reactions (g 1 (X)
= X 2 , g 2 (X) = X 2 ). In this way, A * g (X) and X
By examining the relationship with, the reaction mode of the elementary process of the parallel reaction when the reaction mode is the same can be determined. The activation energies determined from the gradients of the straight lines in FIGS. 20 and 21 are as shown in Table 2, and almost coincided with the values given in advance.
【0054】実施例4 図24は、実施例1〜3とは異なる、以下の頻度因子
(Ai)と活性化エネルギー(△Ei)等の値を用いて、
一次反応(gi(X)=X)の平行反応が進行するとき
の反応物質量(X)の温度変化を求めて示した図であ
る。この場合、Xの変化率が最大となる温度は約1000K
である。Embodiment 4 FIG. 24 is a diagram showing a difference between Embodiments 1 to 3 using values of the following frequency factor (A i ) and activation energy (エ ネ ル ギ ー E i ).
FIG. 3 is a diagram showing a temperature change of a reactant amount (X) when a parallel reaction of a primary reaction (g i (X) = X) proceeds. In this case, the temperature at which the rate of change of X is maximum is about 1000K.
It is.
【0055】A1 =400 s-1 △E1=30 kcal.mol-1 A2 =1.18*107 s-1 △E2=50 kcal.mol-1 φ=0.25〜10 K.min-1 図25、図26は、上記のAi、△Eiを用いて求めた各
反応生成物(Yi)の生成速度(dYi/dt)の温度変
化である。A 1 = 400 s −1 ΔE 1 = 30 kcal.mol −1 A 2 = 1.18 * 10 7 s −1 ΔE 2 = 50 kcal.mol −1 φ = 0.25 to 10 K.min −1 FIG. 25 and FIG. 26 show the temperature change of the production rate (dY i / dt) of each reaction product (Y i ) obtained using the above A i and ΔE i .
【0056】図27は、同時に測定された2種類の反応
生成物の生成速度の比の対数(ln((dY1/dt)
/(dY2/dt)))を絶対温度の逆数に対してプロ
ットしたものである。直線関係が得られたが、この場合
にも同様に、変化率及び昇温速度φにかかわらず、各直
線は1本の直線に集まる。本実施例で求めた(A1/
A2)と(△E1−△E2)の値は表1に示す通りであ
り、予め与えた値とほぼ一致した。FIG. 27 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt)) of the ratio of the production rates of two reaction products measured simultaneously.
/ (DY 2 / dt))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. Although a linear relationship was obtained, in this case as well, each straight line converges on one straight line regardless of the rate of change and the temperature rise rate φ. (A 1 /
The values of (A 2 ) and (ΔE 1 −ΔE 2 ) are as shown in Table 1, and almost matched the values given in advance.
【0057】図28、図29は、異なる昇温速度で反応
物の変化率が幾つかの所定の一定値となったときのそれ
ぞれについて、反応生成物の生成速度の対数(ln(d
Yi/dt))を絶対温度の逆数に対してプロットした
ものである。この場合も直線関係が得られたが、1本の
線には集まらなかった。本実施例で求めたg1(X)*A
1及びg2(X)*A2とXとの関係を、それぞれ図30及
び図31に示したが、直線関係が得られている。これよ
り、この実施例の平行反応はそれぞれ一次反応であるこ
とが分かる。また図28、図29の各直線の勾配より求
めた活性化エネルギーは表2に示す通りであり、予め与
えた値とほぼ一致した。このように、実施例1〜3と異
なる頻度因子と活性化エネルギーの値を用いた場合で
も、本発明の解析法は、反応様式が同じ平行反応に適用
できることが分かる。FIGS. 28 and 29 show the logarithm (ln (d (d)) of the rate of formation of the reaction product when the rate of change of the reactant at some different rate of temperature increase reaches some predetermined constant value.
Y i / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. In this case also, a linear relationship was obtained, but they did not converge on one line. G 1 (X) * A determined in this example
The relationship between 1 and g 2 (X) * A 2 and X is shown in FIGS. 30 and 31, respectively, and a linear relationship is obtained. From this, it can be seen that each of the parallel reactions in this example is a primary reaction. Further, the activation energies obtained from the gradients of the straight lines in FIGS. 28 and 29 are as shown in Table 2, and almost coincided with the values given in advance. Thus, it can be seen that the analysis method of the present invention can be applied to parallel reactions having the same reaction mode even when values of the activation factor and the frequency factor different from those in Examples 1 to 3 are used.
【0058】実施例5 図32は、実施例1〜3と同じ頻度因子(Ai)と活性
化エネルギー(△Ei)の値を用いて、一次反応(g
1(X)=X)と二次反応(g2(X)=x2)の平行反
応が進行するときの反応物質の質量(X)の温度変化を
求めて示した図である。この場合、実施例1〜4とは異
なり、2種類の素過程の反応次数は異なる。Example 5 FIG. 32 shows a primary reaction (g) using the same frequency factor (A i ) and activation energy (△ E i ) values as in Examples 1 to 3.
FIG. 2 is a diagram showing a temperature change of a mass (X) of a reactant when a parallel reaction between 1 (X) = X) and a secondary reaction (g 2 (X) = x 2 ) proceeds. In this case, different from Examples 1 to 4, the reaction orders of the two types of elementary processes are different.
【0059】図33、図34は、上記のAi、△Eiを用
いて求めた各反応生成物(Yi)の生成速度(dYi/d
t)の温度変化である。FIGS. 33 and 34 show the production rates (dY i / d) of the respective reaction products (Y i ) obtained using the above-mentioned A i and ΔE i.
t) is a temperature change.
【0060】図35は、同時に測定された2種類の反応
生成物の生成速度の比の対数(ln((dY1/dt)
/(dY2/dt)))を絶対温度の逆数に対してプロ
ットしたものである。素過程の反応様式が異なるため
(g1(X)≠g2(X))、変化率ごとに異なる直線と
なるが、勾配は等しい。FIG. 35 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt)) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
/ (DY 2 / dt))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. Since the reaction mode of the elementary process is different (g 1 (X) ≠ g 2 (X)), a different straight line is obtained for each change rate, but the gradient is equal.
【0061】図36、図37は、異なる昇温速度で反応
物の変化率が幾つかの所定の一定値となったときの、そ
れぞれの反応生成物の生成速度の対数(ln(dYi/
dt))を絶対温度の逆数に対してプロットしたもので
ある。この場合も直線関係が得られたが、1本の線には
集まらない。本実施例の方法により求めたg1(X)*A
1及びg2(X)*A2とXとの関係を、それぞれ図38及
び図39に示した。この実施例の場合、反応生成物1の
反応は一次反応であり、反応生成物2の反応は二次反応
であることが分かる。また図36、図37の各直線の勾
配より求めた活性化エネルギーは表2に示す通りであ
り、予め与えた値とほぼ一致した。このように、実施例
1〜4と異なり、各素過程の反応様式が異なる平行反応
に対しても、本発明の解析法が適用できることが分か
る。FIG. 36 and FIG. 37 show the logarithm (ln (dY i /) of the production rate of each reaction product when the rate of change of the reaction product reaches several predetermined constant values at different heating rates.
dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. In this case as well, a linear relationship was obtained, but they did not converge on one line. G 1 (X) * A determined by the method of this embodiment
38 and 39 show the relationship between 1 and g 2 (X) * A 2 and X, respectively. In this example, it can be seen that the reaction of reaction product 1 is a primary reaction and the reaction of reaction product 2 is a secondary reaction. Further, the activation energies obtained from the gradients of the straight lines in FIGS. 36 and 37 are as shown in Table 2, and almost coincided with the values given in advance. Thus, it can be seen that, unlike Examples 1 to 4, the analysis method of the present invention can be applied to a parallel reaction in which the reaction mode of each elementary process is different.
【0062】[0062]
【表1】 [Table 1]
【0063】[0063]
【表2】 [Table 2]
【0064】[0064]
【発明の効果】本発明により、従来不可能であった平行
反応の熱分析結果の解析が可能になった。According to the present invention, it has become possible to analyze the result of thermal analysis of a parallel reaction, which was impossible in the past.
【図1】本発明の原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention.
【図2】実施例1における、500℃から0.25〜10 ℃/分
で等速昇温させたときの、反応物質の量(X)と初期の
量(Xo)との比の温度変化を示す図である。以下、
X、Y1、Y2およびそれらの生成速度は、Xoで割って
図に示す。FIG. 2 shows the temperature change of the ratio between the amount (X) of the reactant and the initial amount (Xo) when the temperature is raised from 500 ° C. at a constant rate of 0.25 to 10 ° C./min in Example 1. FIG. Less than,
X, Y 1 , Y 2 and their production rates are shown in the figure, divided by Xo.
【図3】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させたと
きの、反応生成物の生成速度(dY1/dt)の温度変
化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a temperature change of a reaction product generation rate (dY 1 / dt) when the temperature is raised at a constant speed from 500 ° C. at a rate of 0.25 to 10 ° C./min.
【図4】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させたと
きの、反応生成物の生成速度(dY2/dt)の温度変
化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a temperature change of a reaction product generation rate (dY 2 / dt) when the temperature is raised at a constant speed from 500 ° C. at a rate of 0.25 to 10 ° C./min.
【図5】同時に測定された2種類の反応生成物の生成速
度の比の対数(ln((dY1/dt)/(dY2/d
t)))を絶対温度の逆数に対してプロットした図であ
る。FIG. 5 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt) / (dY 2 / d)) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
FIG. 7 is a diagram in which t))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図6】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値とな
ったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln(d
Y1/dt))を絶対温度の逆数に対してプロットした
図である。FIG. 6 shows the logarithm (ln (d (d)) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes a constant value at different heating rates.
Y 1 / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図7】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値とな
ったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln(d
Y2/dt))を絶対温度の逆数に対してプロットした
図である。FIG. 7 shows the logarithm (ln (d (d)) of the formation rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes constant at different heating rates.
Y 2 / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図8】g1(X)*A1とXとの関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between g 1 (X) * A 1 and X.
【図9】g2(X)*A2とXとの関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between g 2 (X) * A 2 and X.
【図10】実施例2における、500℃から0.25〜10 ℃/
分で等速昇温させたときの、反応物質量(X)の温度変
化を示す図である。FIG. 10 is a graph showing a temperature range from 500 ° C. to 0.25 to 10 ° C. /
FIG. 6 is a diagram showing a change in temperature of a reactant amount (X) when the temperature is increased at a constant speed in minutes.
【図11】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dYi/dt)の温度変
化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a temperature change of a production rate (dY i / dt) of a reaction product when the temperature is raised at a constant speed from 500 ° C. at a rate of 0.25 to 10 ° C./min.
【図12】同時に測定された2種類の反応生成物の生成
速度の比の対数(ln((dY1/dt)/(dY2/d
t)))を絶対温度の逆数に対してプロットした図であ
る。FIG. 12 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt) / (dY 2 / d)) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
FIG. 7 is a diagram in which t))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図13】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dYi/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 13 shows the logarithm (ln) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes constant at different heating rates.
(DY i / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図14】g1(X)*A1とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between g 1 (X) * A 1 and X.
【図15】g2(X)*A2とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between g 2 (X) * A 2 and X.
【図16】実施例3における、500℃から0.25〜10 ℃/
分で等速昇温させたときの、反応物質量(X)の温度変
化を示す図である。FIG. 16 is a graph showing the temperature in the range of 500 ° C. to 0.25 to 10 ° C. /
FIG. 6 is a diagram showing a change in temperature of a reactant amount (X) when the temperature is increased at a constant speed in minutes.
【図17】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dY1/dt)の温度
変化を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a temperature change of a production rate (dY 1 / dt) of a reaction product when the temperature is raised at a constant rate from 500 ° C. at a rate of 0.25 to 10 ° C./min.
【図18】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dY2/dt)の温度
変化を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a temperature change of a production rate (dY 2 / dt) of a reaction product when the temperature is increased at a constant rate of 0.25 to 10 ° C./min from 500 ° C.
【図19】同時に測定された2種類の反応生成物の生成
速度の比の対数(ln((dY1/dt)/(dY2/d
t)))を絶対温度の逆数に対してプロットした図であ
る。FIG. 19 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt) / (dY 2 / d) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
FIG. 7 is a diagram in which t))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図20】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dY1/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 20 shows the logarithm (ln) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes constant at different heating rates.
(DY 1 / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図21】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dY2/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 21 shows the logarithm (ln) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes constant at different heating rates.
(DY 2 / dt)) plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図22】g1(X)*A1とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 22 is a diagram showing the relationship between g 1 (X) * A 1 and X.
【図23】g2(X)*A2とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 23 is a diagram showing a relationship between g 2 (X) * A 2 and X.
【図24】実施例4における、500℃から0.25〜10 ℃/
分で等速昇温させたときの、反応物質量(X)の温度変
化を示す図である。FIG. 24 shows a graph of Example 4 from 500 ° C. to 0.25 to 10 ° C. /
FIG. 6 is a diagram showing a change in temperature of a reactant amount (X) when the temperature is increased at a constant speed in minutes.
【図25】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dY1/dt)の温度
変化を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a temperature change of a production rate (dY 1 / dt) of a reaction product when a temperature is raised at a constant rate of 0.25 to 10 ° C./min from 500 ° C.
【図26】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dY2/dt)の温度
変化を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a temperature change of a production rate (dY 2 / dt) of a reaction product when the temperature is increased at a constant rate of 0.25 to 10 ° C./min from 500 ° C.
【図27】同時に測定された2種類の反応生成物の生成
速度の比の対数(ln((dY1/dt)/(dY2/d
t)))を絶対温度の逆数に対してプロットした図であ
る。FIG. 27 shows the logarithm (ln ((dY 1 / dt) / (dY 2 / d)) of the ratio of the formation rates of two reaction products measured simultaneously.
FIG. 7 is a diagram in which t))) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図28】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dY1/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 28 shows the logarithm (ln) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reactant becomes constant at different heating rates.
(DY 1 / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図29】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dY2/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 29 is a graph showing the logarithm (ln) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes constant at different heating rates.
(DY 2 / dt)) plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図30】g1(X)*A1とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 30 is a diagram showing a relationship between g 1 (X) * A 1 and X.
【図31】g2(X)*A2とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 31 is a diagram showing a relationship between g 2 (X) * A 2 and X.
【図32】実施例5における、500℃から0.25〜10 ℃/
分で等速昇温させたときの、反応物質量(X)の温度変
化を示す図である。FIG. 32 shows that in Example 5, from 500 ° C. to 0.25 to 10 ° C. /
FIG. 6 is a diagram showing a change in temperature of a reactant amount (X) when the temperature is increased at a constant speed in minutes.
【図33】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dY1/dt)の温度
変化を示す図である。FIG. 33 is a graph showing a temperature change of a production rate (dY 1 / dt) of a reaction product when the temperature is raised at a constant speed from 500 ° C. at a rate of 0.25 to 10 ° C./min.
【図34】500℃から0.25〜10 ℃/分で等速昇温させた
ときの、反応生成物の生成速度(dY2/dt)の温度
変化を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing a temperature change of a production rate (dY 2 / dt) of a reaction product when the temperature is raised at a constant speed from 500 ° C. at a rate of 0.25 to 10 ° C./min.
【図35】同時に測定された2種類の反応生成物の比の
対数(ln((dY1/dt)/(dY2/dt)))を
絶対温度の逆数に対してプロットした図である。FIG. 35 is a graph in which the logarithm (ln ((dY 1 / dt) / (dY 2 / dt))) of the ratio of two reaction products measured simultaneously is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図36】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dY1/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 36 shows the logarithm (ln) of the production rate of each reaction product when the reaction rate of the reaction product becomes constant at different heating rates.
(DY 1 / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図37】異なる昇温速度で反応物の反応率が一定値と
なったときの、各反応生成物の生成速度の対数(ln
(dY2/dt))を絶対温度の逆数に対してプロット
した図である。FIG. 37 shows the logarithm (ln
(DY 2 / dt)) is plotted against the reciprocal of the absolute temperature.
【図38】g1(X)*A1とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 38 is a diagram showing the relationship between g 1 (X) * A 1 and X.
【図39】g2(X)*A2とXとの関係を示す図であ
る。FIG. 39 is a diagram showing a relationship between g 2 (X) * A 2 and X.
10 昇温手段 12 変化率測定手段 14 生成速度測定手段 16 温度測定手段 18 比較手段 20 算出手段 50 試料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Temperature rising means 12 Change rate measuring means 14 Generation rate measuring means 16 Temperature measuring means 18 Comparison means 20 Calculation means 50 Sample
Claims (2)
率又は変化速度と、試料の反応により生ずる生成物の生
成率又は生成速度とを、温度と共に逐次測定し、 3)試料の一定の変化率又は変化速度において、複数の
異なる生成物の生成率又は生成速度を求め、 4)前記生成率又は生成速度を相互に比較することによ
り反応機構を解明し、試料の一定の変化率又は変化速度
における温度と生成率又は生成速度との関係から、反応
の活性化エネルギー、頻度因子、反応次数等を解明する
ことを特徴とする反応解析法。(1) increasing the temperature of a sample; (2) determining the rate of change or the rate of change in the physical properties of at least a portion of the sample at an elevated temperature; By successively measuring the temperature with the temperature; 3) determining the production rates or production rates of a plurality of different products at a constant rate or rate of change of the sample; 4) comparing the production rates or production rates with each other. Reaction analysis characterized by elucidating the reaction mechanism and elucidating the activation energy, frequency factor, reaction order, etc. of the reaction from the relationship between the temperature and the production rate or the production rate at a constant change rate or change rate of the sample. Law.
温する昇温手段と、 昇温下の試料の少なくとも一部の物理的性質の変化率又
は変化速度を逐次測定する手段(12)と、試料の反応
により生ずる生成物の生成率又は生成速度を逐次測定す
る手段(14)と、 昇温中の温度を逐次測定する温度測定手段(16)と、 試料の一定の変化率又は変化速度において複数の異なる
生成物の生成率又は生成速度を相互に比較し、さらに該
一定の変化率又は変化速度における生成率又は生成速度
と温度との関係から、反応の活性化エネルギー、頻度因
子、反応次数等を算出する手段(18,20)を具備す
ることを特徴とする反応解析装置。2. A heating means for heating a sample (50) in different heating methods, and means (12) for sequentially measuring a rate of change or a rate of change of at least a part of physical properties of the sample under the heating. A means (14) for sequentially measuring the rate or rate of formation of a product generated by the reaction of the sample; a temperature measuring means (16) for successively measuring the temperature during the heating; and a constant rate of change or change in the sample. The production rates or production rates of a plurality of different products are compared with each other in the rate, and further, from the relation between the production rate or the production rate at the constant change rate or the change rate and the temperature, the activation energy of the reaction, the frequency factor, A reaction analysis device comprising means (18, 20) for calculating a reaction order and the like.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04293398A JP3138724B2 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Reaction analysis method and equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04293398A JP3138724B2 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Reaction analysis method and equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06138063A JPH06138063A (en) | 1994-05-20 |
| JP3138724B2 true JP3138724B2 (en) | 2001-02-26 |
Family
ID=17794253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04293398A Expired - Lifetime JP3138724B2 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Reaction analysis method and equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138724B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020256057A1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | 三井化学株式会社 | Use condition setting method for polymerization catalyst, polymerization condition setting method, and method for producing optical material |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP04293398A patent/JP3138724B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06138063A (en) | 1994-05-20 |
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