Теоретична дискусия върху теста за стабилност на аерозол, предизвикан от формулата на Арениус
Необходимият процес, за да бъдат пуснати на пазара нашите аерозолни продукти, е да се направи тест за стабилност, но ние ще открием, че въпреки че тестът за стабилност е преминал, все още ще има различни степени на изтичане на корозия в масовото производство или дори проблеми с качеството на масовия продукт.Така че все още има ли смисъл да правим тест за стабилност?
Обикновено говорим за 50 ℃ три месеца тест за стабилност е еквивалентен на две години теоретичен цикъл на изпитване при стайна температура, така че откъде идва теоретичната стойност?Тук трябва да се спомене една забележителна формула: формулата на Арениус.Уравнението на Арениус е химичен термин.Това е емпирична формула за връзката между константата на скоростта на химичната реакция и температурата.Голяма част от практиката показва, че тази формула не е приложима само за реакция с газ, реакция с течна фаза и по-голямата част от многофазната каталитична реакция.
Писане на формула (експоненциално)
K е константата на скоростта, R е моларната газова константа, T е термодинамичната температура, Ea е привидната енергия на активиране и A е предекспоненциалният фактор (известен също като честотен фактор).
Трябва да се отбележи, че емпиричната формула на Арениус предполага, че енергията на активиране Ea се разглежда като константа, независима от температурата, което е в съответствие с експерименталните резултати в определен температурен диапазон.Въпреки това, поради широк температурен диапазон или сложни реакции, LNK и 1/T не са добра права линия.Той показва, че енергията на активиране е свързана с температурата и емпиричната формула на Арениус не е приложима за някои сложни реакции.
Можем ли все още да следваме емпиричната формула на Арениус в аерозолите?В зависимост от ситуацията, повечето от тях се следват, с няколко изключения, при условие, разбира се, че "енергията на активиране Ea" на аерозолния продукт е стабилна константа, независима от температурата.
Според уравнението на Арениус неговите химични фактори на влияние включват следните аспекти:
(1) Налягане: за химични реакции, включващи газ, когато други условия остават непроменени (с изключение на обема), увеличаване на налягането, т.е. обемът намалява, концентрацията на реагентите се увеличава, броят на активираните молекули на единица обем се увеличава, броят на ефективните сблъсъци за единица време се увеличават и скоростта на реакция се ускорява;В противен случай намалява.Ако обемът е постоянен, скоростта на реакцията остава постоянна при налягане (чрез добавяне на газ, който не участва в химическата реакция).Тъй като концентрацията не се променя, броят на активните молекули на обем не се променя.Но при постоянен обем, ако добавите реагентите, отново прилагате налягане и увеличавате концентрацията на реагентите, увеличавате скоростта.
(2) Температура: докато температурата се повишава, реагентните молекули получават енергия, така че част от първоначалните нискоенергийни молекули стават активирани молекули, увеличавайки процента на активираните молекули, увеличавайки броя на ефективните сблъсъци, така че реакцията повишаване на скоростта (основната причина).Разбира се, поради повишаването на температурата, скоростта на молекулярното движение се ускорява и броят на молекулярните сблъсъци на реагентите за единица време се увеличава и реакцията ще се ускори съответно (вторична причина).
(3) Катализатор: използването на положителен катализатор може да намали енергията, необходима за реакцията, така че повече реагентни молекули да се превърнат в активирани молекули, което значително подобрява процента на реагентните молекули на единица обем, като по този начин увеличава скоростта на реагентите хиляди пъти.Отрицателният катализатор е обратното.
(4) Концентрация: Когато другите условия са същите, увеличаването на концентрацията на реагентите увеличава броя на активираните молекули на единица обем, като по този начин увеличава ефективния сблъсък, скоростта на реакцията се увеличава, но процентът на активираните молекули остава непроменен.
Химическите фактори от горните четири аспекта могат добре да обяснят нашата класификация на местата на корозия (корозия в газова фаза, корозия в течна фаза и корозия на интерфейса):
1) При корозия в газова фаза, въпреки че обемът остава непроменен, налягането се увеличава.С повишаването на температурата активирането на въздух (кислород), вода и пропелант се увеличава и броят на сблъсъците се увеличава, така че корозията на газовата фаза се засилва.Следователно, изборът на подходящ инхибитор на ръждата на газова основа на водна основа е много критичен
2) корозия в течна фаза, поради активирането на повишена концентрация, някои примеси могат (като водородни йони и т.н.) в слаба връзка и опаковъчни материали, ускорен сблъсък, предизвикал корозия, така че изборът на антикорозионен агент в течна фаза трябва да се обмисли внимателно комбиниран с pH и суровини.
3) Корозия на интерфейса, комбинирана с налягане, активираща катализа, въздух (кислород), вода, пропелант, примеси (като водородни йони и др.) цялостна реакция, водеща до корозия на интерфейса, стабилността и дизайнът на системата с формули са много ключови .
Обратно към предишния въпрос, защо понякога тестът за стабилност работи, но все още има аномалия, когато става въпрос за масово производство?Помислете за следното:
1: дизайн на стабилността на формулираната система, като промяна на Ph, стабилност на емулгиране, стабилност на насищане и т.н.
2: съществуват примеси в суровината, като промени във водородните йони и хлоридните йони
3: стабилност на партидите на суровините, ph между партидите суровини, размер на отклонението на съдържанието и т.н.
4: стабилността на аерозолните кутии и клапани и други опаковъчни материали, стабилността на дебелината на слоя калайдисване, подмяната на суровините, причинена от покачването на цените на суровините
5: Внимателно анализирайте всяка аномалия в теста за стабилност, дори и да е малка промяна, направете разумна преценка чрез хоризонтално сравнение, микроскопско усилване и други методи (това е най-липсващата способност в местната аерозолна индустрия в момента)
Следователно стабилността на качеството на продукта включва всички аспекти и е необходимо да има цялостна система за качество, която да контролира целия порт на веригата за доставки (включително стандарти за доставки, стандарти за научноизследователска и развойна дейност, стандарти за инспекция, производствени стандарти и т.н.), за да се отговори на стандарта за качество стратегия, така че да гарантираме окончателната стабилност и съответствие на нашите продукти.
За съжаление, това, което искаме да споделим в момента, е, че тестовете за стабилност не могат да гарантират, че няма проблеми при тестовете за стабилност и масовото производство не трябва да има проблеми.Комбинирайки горните съображения и тестовете за стабилност на всеки продукт, можем да предотвратим по-голямата част от скритите опасности.Все още има някои проблеми, които чакат да изследваме, открием и решим.Една от атракциите на аерозолите е, че се очаква повече хора да разрешават повече мистерии.
Време на публикуване: 23 юни 2022 г
