Development of a computer program related to the methods of kinetic analysis of thermogravimetric data and its application to the kinetics of thermal decompositon and degradation of polymers
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2006
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Algorithm, thermal decomposition, kinetic parameter, thermogravimetry, PHPprogramming language.;Algoritma, isisal bozunma, kinetik parametre, termogravimetri, PHP programlama dili.;Bu çalismada, literatürde Flynn ve Wall tarafindan integral, diferansiyel ve fark diferansiyel yöntemler olarak siniflandir ilan degisik matematiksel kinetik modellemelere iliskin algoritmik programin olusturulmasi ve bu algoritmik programin uygulanabilirliginin sanayide çok genis kullanim alani bulunan bazi polimerik materyaller üzerinde uygulanmasi amaçlanmistir. Termogravimetrik analiz (TG) tekniginde isitma islemi, sabit sicaklikta (izotermal) yapilabildigi gibi, sicaklik zamanla lineer olarak degistirilerek de (izotermal olmayan) yapilabilmektedir. Her iki isitma isleminden yararlanilarak literatüre birçok kinetik modeller kazandirilmis ve non-izotermal isitma islemi için kinetik modellemeler Flynn ve Wall tarafindan asagidaki sekilde siniflandirilmislardir. ü Integral Yöntemler; Ozawa Yöntemi, Coats ve Redfern Yöntemi, Horowitz ve Metzger Yöntemi, Madhusudanan-Ninnan-Kirschan yöntemi, Wanjun-Yuwen-Hen-Cunxin yöntemi ü Diferansiyel Yöntemler; van Krevelen Yöntemi, Kissinger Yöntemi, Friedman Yöntemi, Romero yöntemi ü Fark Diferansiyel Yöntemler; Freeman-Carroll, MacCallum-Taner Yukarida isimleri verilen yöntemlerin hemen hemen hepsi yüksek matematiksel bilgi gerektiren ifadelere dayanmaktadir. Gerek matematiksel ifadelerin uygulanabilirliginin güçlügü gerekse incelenen herhangi bir maddenin kinetik ve termodinamik parametrelerini bulmada seçilen yöntem veya yöntemlerin uzun ve sikici islemler gerektirmesinden dolayi, incelenen maddenin kinetik (reaksiyon mertebesi, n, aktivasyon enerjisi, E, ön üstel faktör, A) ve termodinamik parametrelerini (aktivasyon entropisi, ?S*) bulunmasinda bir veya birkaç kinetik yöntem kullanilmaktadir. Dolaysiyla elde edilen kinetik ve termodinamik parametreler çesitli kinetik yöntemlere göre karsilastirilamadigindan sonuçlarin güvenilirligi azalmaktadir. Bu yüzden sorunun giderilmesi için Coats ve Redfern, Horowitz ve Metzger, van Krevelen, Kissinger , Friedman, Freeman-Carroll, MacCallum- Taner, Flynn-Wall-Ozawa, Madhusudanan-Ninnan-Kirschan, Wanjun-Yuwen-Hen-Cunxin ve Romero yöntemlerini kapsayan , izotermal ve non- izotermal fonksiyonlari kullanabilen, Arrhenius grafiklerinin lineer regression katsayilarina göre en uygun bozunma mekanizmasini, kinetik yöntemi ve bu yönteme ile mekanizmaya ait kinetik ve termodinamik parametreleri standart sapmalariyla verebilen, piroliz ve oksidasyon reaksiyonlarinin kinetik analizini yapabilen algoritma öne rilerek programa tarafimizdan "Termal Analiz Version 1.0.0" ismi verilmistir. WEB tabanli bu bilgisayar programi PHP web programlama dilinde yazilmis ve derlenerek birlestirilmistir. Bir web sitesi tasarlanarak program siteye adapte edilmis ve programin dogrulugu, hem matematiksel yönden, hem CaCO3(k) , CaC2O4.H2O(k) gibi anorganik ve polipropilen, polietilen gibi organik bilesiklere uygulanarak, hem de literatür degerleriyle karsilastirilarak test edilmistir. Program ile organik ve inorganik maddelerin termal davranislari ve kati ha l bozunma kinetigi incelenmis ve incelemede yukarida belirtilen kinetik yöntemler ayri ayri uygulanmistir. Son asamada 5-(p-dimetilaminobenziliden) rodanin (DMABR) schiff bazinin Cr, Mo ve W komplekslerinin birinci basamak termal bozunma kinetigi, tek isitma hizina ve birden fazla isitma hizina dayanan yöntemlerin birlikte uygulanmasina (yukarida isimleri verilen yöntemlerin tümü) göre incelenmistir. Kompleksler için uygulanan bu yöntemler arasindan Arrhenius grafiklerinin lineer regression katsayilarinina göre en uygun yöntem ve bozunma mekanizmasi arastirilmistir. Buna göre, her üç kompleks için de Horowitz-Metzger yönteminin bozunmaya ait kinetik ve termodinamik parametrelerinin bulunmasinda en uygun yöntem oldugu bulunmustur. "Termal Analiz Version 1.0.0" programi ile, ü Literatürde adi geçen pek çok kinetik yöntemin ayni bir algoritmada toplanmasi, ü Olusturulan ve WEB sitesinde kullanima açilan bilgisayar programinin diger arastirmacilara çok önemli bir araç teskil etmesi, ü Kinetik modellerin bilgisayar ortamina aktarilarak, kinetik ve termodinamik parametrelerin elde edilmesinin uzun ve sikici islemlerden kurtarilmasi vasitasiyla hem zaman hem de emek tasarrufu saglamasi, ü Çok çesitli kinetik yöntemlere göre elde edilen kinetik ve termodinamik parametrelerin daha saglikli karsilastirabilmesinden dolayi sonuçlarin güvenilirliginin artirilmasi saglanmistir.
Açıklama
Araştırma Projesi -- Ege Üniversitesi, 2006
