Teoretická diskuse o testu stability aerosolu vyvolaném Arrheniusovým vzorcem
Nezbytným procesem pro naše aerosolové produkty, které mají být uvedeny na trh, je provést test stability, ale zjistíme, že ačkoli test stability prošel, budou stále existovat různé stupně úniku koroze v hromadné výrobě nebo dokonce problémy s kvalitou masových produktů.Má tedy pro nás stále smysl provádět test stability?
Obvykle mluvíme o 50℃, tři měsíce testu stability jsou ekvivalentní dvěma letům teoretického testovacího cyklu při pokojové teplotě, takže odkud pochází teoretická hodnota?Zde je třeba zmínit pozoruhodný vzorec: Arrheniův vzorec.Arrheniova rovnice je chemický termín.Je to empirický vzorec vztahu mezi rychlostní konstantou chemické reakce a teplotou.Mnoho praxe ukazuje, že tento vzorec není použitelný pouze pro reakci plynu, reakci v kapalné fázi a většinu vícefázových katalytických reakcí.
Psaní vzorce (exponenciální)
K je rychlostní konstanta, R je molární plynová konstanta, T je termodynamická teplota, Ea je zjevná aktivační energie a A je preexponenciální faktor (také známý jako frekvenční faktor).
Je třeba poznamenat, že Arrheniusův empirický vzorec předpokládá, že aktivační energie Ea je považována za konstantu nezávislou na teplotě, což je v souladu s experimentálními výsledky v určitém teplotním rozsahu.Avšak kvůli širokému teplotnímu rozsahu nebo složitým reakcím nejsou LNK a 1/T dobrou přímkou.Ukazuje, že aktivační energie souvisí s teplotou a Arrheniův empirický vzorec není použitelný pro některé komplexní reakce.
Můžeme se stále řídit Arrheniovým empirickým vzorcem v aerosolech?Podle situace se většina z nich až na výjimky dodržuje, samozřejmě za předpokladu, že „aktivační energie Ea“ aerosolového produktu je stabilní konstanta nezávislá na teplotě.
Podle Arrheniovy rovnice, její chemické ovlivňující faktory zahrnují následující aspekty:
(1) Tlak: pro chemické reakce zahrnující plyn, kdy ostatní podmínky zůstávají nezměněny (kromě objemu), zvyšte tlak, to znamená, že se objem sníží, koncentrace reaktantů se zvýší, počet aktivovaných molekul na jednotku objemu se zvýší, počet efektivní srážky za jednotku času se zvyšují a rychlost reakce se zrychluje;V opačném případě se snižuje.Pokud je objem konstantní, rychlost reakce zůstává konstantní při tlaku (přidáním plynu, který se neúčastní chemické reakce).Protože se koncentrace nemění, nemění se ani počet aktivních molekul na objem.Ale při konstantním objemu, pokud přidáte reaktanty, znovu použijete tlak a zvýšíte koncentraci reaktantů, zvýšíte rychlost.
(2) Teplota: dokud se teplota zvyšuje, molekuly reaktantů získávají energii, takže část původních nízkoenergetických molekul se stává aktivovanými molekulami, čímž se zvyšuje procento aktivovaných molekul, zvyšuje se počet účinných srážek, takže reakce zvýšení sazeb (hlavní důvod).Samozřejmě v důsledku zvýšení teploty se rychlost pohybu molekul zrychlí a počet molekulárních srážek reaktantů za jednotku času se zvýší a reakce se odpovídajícím způsobem zrychlí (sekundární příčina).
(3) Katalyzátor: použití pozitivního katalyzátoru může snížit energii potřebnou pro reakci, takže více molekul reaktantů se stane aktivovanými molekulami, čímž se výrazně zlepší procento molekul reaktantů na jednotku objemu, čímž se tisíckrát zvýší rychlost reaktantů.Negativní katalyzátor je pravý opak.
(4) Koncentrace: Když jsou ostatní podmínky stejné, zvýšení koncentrace reaktantů zvyšuje počet aktivovaných molekul na jednotku objemu, čímž se zvyšuje efektivní srážka, rychlost reakce se zvyšuje, ale procento aktivovaných molekul se nemění.
Chemické faktory z výše uvedených čtyř aspektů mohou dobře vysvětlit naši klasifikaci korozních míst (koroze v plynné fázi, koroze v kapalné fázi a koroze na rozhraní):
1) Při korozi v plynné fázi, i když objem zůstává nezměněn, tlak se zvyšuje.Se stoupající teplotou se zvyšuje aktivace vzduchu (kyslíku), vody a hnacího plynu a zvyšuje se počet kolizí, takže koroze v plynné fázi se zintenzivňuje.Proto je výběr vhodného inhibitoru koroze v plynné fázi na vodní bázi velmi kritický
2) koroze v kapalné fázi, v důsledku aktivace zvýšené koncentrace mohou některé nečistoty (jako jsou ionty vodíku atd.) ve slabém článku a obalové materiály urychlit kolizi produkovanou korozi, takže výběr antikorozního prostředku v kapalné fázi je třeba pečlivě zvážit v kombinaci s pH a surovinami.
3) Koroze na rozhraní kombinovaná s tlakem, aktivační katalýzou, vzduchem (kyslíkem), vodou, pohonnou látkou, nečistotami (jako jsou vodíkové ionty atd.) komplexní reakce, která vede ke korozi rozhraní, stabilita a design systému receptury jsou velmi klíčové .
Zpět k předchozí otázce, proč někdy test stability funguje, ale stále existuje anomálie, pokud jde o sériovou výrobu?Zvažte následující:
1: návrh stability systému vzorce, jako je změna Ph, stabilita emulgace, stabilita nasycení atd
2: v surovině existují nečistoty, jako jsou změny vodíkových iontů a chloridových iontů
3: stabilita šarže surovin, ph mezi šaržemi surovin, velikost odchylky obsahu a tak dále
4: stabilita aerosolových plechovek a ventilů a jiných obalových materiálů, stabilita tloušťky pocínované vrstvy, výměna surovin způsobená růstem cen surovin
5: Pečlivě analyzujte každou anomálii v testu stability, i když jde o malou změnu, udělejte rozumný úsudek pomocí horizontálního srovnání, mikroskopického zesílení a dalších metod (toto je v současnosti nejvíce chybějící schopnost v domácím aerosolovém průmyslu)
Stabilita kvality produktu proto zahrnuje všechny aspekty a je nutné mít kompletní systém kvality pro kontrolu celého přístavu dodavatelského řetězce (včetně standardů nákupu, standardů výzkumu a vývoje, standardů kontroly, výrobních standardů atd.), aby byl splněn standard kvality. strategii, abychom zajistili konečnou stabilitu a shodu našich produktů.
Bohužel se v současnosti chceme podělit o to, že testování stability nemůže zaručit, že se při testování stability nevyskytnou žádné problémy, a sériová výroba nesmí mít žádné problémy.Kombinací výše uvedených úvah a testování stability každého produktu můžeme zabránit naprosté většině skrytých nebezpečí.Stále na nás čekají nějaké problémy, které můžeme prozkoumat, objevit a vyřešit.Jednou z atrakcí aerosolů je, že se očekává, že více lidí vyřeší více záhad.
Čas odeslání: 23. června 2022
