依据反响级数的模型是最简略的模型,由于它们类似于均相反响动力学中运用的模型。在这些模型中,反响速率与反响物的浓度、反响物残余量或残留分数的幂指数n(即反响级数)成正比。需求十分指出,一些动力学剖析办法将机理函数强制假定为依据反响级数的模型,由此可能会带来过错的剖析成果。
如果在等式(4.98)中n=0,则取得零级反响模型(即F0或R1)模型,此刻等式(4.98)变形为下式:
当n=1时,由等式(4.98)沉痛取得一阶反响模型(F1模型)的表达式,此刻等式(4.98)沉痛变形为
该一阶模型也称为Mampel模型,为Avrami-Erofeev(A)模型的特殊情况(当n=1时)。沉痛终究靠类似办法得到二阶(当n=2时)和三阶(当n=3时)的机理函数(表达式如表4.1所示)。Lopes等人的研讨依据成果得出,钆(Ⅲ)络合物的分化进程遵从零级反响模型。多孔硅的热氧化和从二氧化硅外表解吸附2-苯基乙胺(PEA)的进程遵从一级反响模型。
以上评论了在固态动力学中最常用的反响机理函数的假定和数学推导。关于热剖析动力学而言,固态动力学机理函数是具有理论物理含义的,在进行动力学剖析时不该仅局限于依据杰出的数据拟合得到杂乱的数学表达式。
在表4.2中总结列出了大范围的使用于固态动力学的速率方程,与此相对应的等温α-t曲线中。这些表达式一般依据等温下的α-t曲线的加快、S形或减速类型进行分类。减速类型沉痛精确的经过推导进程中所假定的主导操控要素进行细分,首要可大致分为几许、分散或反响级数几种类型。
沉痛用一般方式的速率方程来归纳表明表4.2中列出的那些表达式,以下的一个或许两个等式都沉痛被称为Sest佗k-Berggren方程:
Sest佗k主张将除了(1-α)n之外的其他项都称为“调理系数”,在非均相系统中使用此方程时需求假定它们依据反响级数(Reaction Order,RO)模型来进行批改方程(拜见 Koga的研讨工作。
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