JPH04309852A - Measurement of activation energy and device thereof - Google Patents

Measurement of activation energy and device thereof

Info

Publication number
JPH04309852A
JPH04309852A JP7293091A JP7293091A JPH04309852A JP H04309852 A JPH04309852 A JP H04309852A JP 7293091 A JP7293091 A JP 7293091A JP 7293091 A JP7293091 A JP 7293091A JP H04309852 A JPH04309852 A JP H04309852A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rate
activation energy
temperature
change
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7293091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeo Ozawa
小沢 丈夫
Sadaji Kato
加藤 貞二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP7293091A priority Critical patent/JPH04309852A/en
Publication of JPH04309852A publication Critical patent/JPH04309852A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the new method and device for determining the activation energy by collecting the data through the thermal analysis method and processing the collected data. CONSTITUTION:As for a variety of temperature rise speed, the point where the variation speed dC/dt of the physical property C becomes max. in the case that the temperature rise at a constant temperature rise speed becomes max. is detected, and the gradient of the straight line is calculated through the least square method from the relation between the logarithm of dC/dt at the point and the inverse number of the absolute temperature, and the activation energy is calculated from the gradient.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は熱分析の手法によりデー
タを収集し、収集されたデータを処理して試料中に起る
変化の活性化エネルギーを決定する方法とその装置に関
する。熱分析の手法とは、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
いは反応等で生成される分解生成物の物理的性質を測定
する手法一般をいう。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、測定
された活性化エネルギーは火薬等の不安定な物質の不安
定さを評価する指標として利用する、種々の環境下にお
ける電気材料等の材料の物理的性質の時間変化の予測等
に用いる、等の利用形態がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for collecting data using thermal analysis techniques and processing the collected data to determine the activation energy of changes occurring in a sample. The thermal analysis method generally refers to a method of measuring the physical properties of a sample or the physical properties of decomposition products produced by a reaction or the like while changing the temperature of the sample according to a predetermined program. These physical properties include mass, temperature,
enthalpy, dimensions, mechanical properties, acoustic properties, optical properties,
Includes electrical properties, magnetic properties, etc. In addition, the measured activation energy is used as an index to evaluate the instability of unstable substances such as explosives, and is used to predict temporal changes in the physical properties of materials such as electrical materials in various environments. There are various usage forms such as , etc.

【0002】0002

【従来の技術】従来、活性化エネルギーの決定は、一定
温度での変化を観測して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直線関係となること
(アーレニウスの法則)を利用して、その勾配から求め
ていた。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の手法が発達し、普及するの
に伴い、この熱分析結果を利用して活性化エネルギーを
決定する方法が数多く提案されている。[J. Fly
nn and L. A. Wall, J. Res
. Natl. Bur. Standard., 7
0A (1966) 487 ; 神戸博太郎編、熱分
析(講談社、1975) ]なかでも、発明者の一人が
以前に提案した方法[T. Ozawa, J. Th
ermal Anal., 2 (1970) 301
]が、適用範囲が広く、信頼性が高いことから、AST
M(American Society for Te
sting 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
対数と変化速度極大となる点の絶対温度の逆数とが直線
関係となり、その勾配が0.4567ΔE/Rとなるこ
とを利用して、活性化エネルギーΔEを決定している。 (ここではRは気体定数である。)また、この方法は熱
分析装置につけられたデータ処理用計算機のソフトとし
て装置に組み込まれている。
[Prior Art] Conventionally, activation energy has been determined by observing changes at a constant temperature to obtain a reaction rate constant, and by observing that the logarithm of the reaction rate constant has a linear relationship with the reciprocal of the absolute temperature (Ahrenius' law). ) was used to find it from its slope. However, in recent years, thermal analysis methods that observe changes while increasing the temperature at a constant rate have developed and become popular, and many methods have been proposed to determine activation energy using the results of thermal analysis. has been done. [J. Fly
nn and L. A. Wall, J. Res
.. Natl. Bur. Standard. , 7
0A (1966) 487; edited by Hirotaro Kobe, Thermal Analysis (Kodansha, 1975)] Among them, a method previously proposed by one of the inventors [T. Ozawa, J. Th
Ermal Anal. , 2 (1970) 301
] has a wide range of application and high reliability, so AST
M (American Society for Te
Sting Materials) has been adopted as a testing standard and is widely used. In this method, the activation energy ΔE is determined by utilizing the fact that the common logarithm of the temperature increase rate and the reciprocal of the absolute temperature at the point where the rate of change is maximum have a linear relationship, and the slope is 0.4567ΔE/R. are doing. (Here, R is a gas constant.) Furthermore, this method is incorporated into the thermal analysis device as software for a data processing computer attached to the device.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これと独立
に活性化エネルギーを決定する方法を提供するものであ
り、上記の方法と相補的に併用することにより、活性化
エネルギー決定の信頼性を一層高め、誤差を小さくする
ことができる活性化エネルギー測定方法および測定装置
を提供することを目的とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a method for determining activation energy independently of this, and by using it in a complementary manner with the above method, the reliability of activation energy determination can be improved. It is an object of the present invention to provide an activation energy measuring method and a measuring device that can further increase the activation energy and reduce the error.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成する本
発明の活性化エネルギー測定方法は、 i)試料を所定の昇温速度で昇温し、 ii)昇温中の試料およびその変化物の少なくとも一部
の所定の物理的性質の変化速度と温度とを逐次測定し、
iii)  同種の試料について相異なる複数の昇温速
度において前記i)ii)の段階を繰り返し、iv)各
昇温速度について、該変化速度が極大となる点を見い出
し、 v)各昇温速度についての、該変化速度極大点における
変化速度と温度との関係から試料中に起る変化の活性化
エネルギーを算出する各段階を具備することを特徴とす
るものである。
[Means for Solving the Problems] The activation energy measuring method of the present invention which achieves the above-mentioned object includes: i) heating a sample at a predetermined heating rate; ii) the sample and its changed substances during heating; successively measuring the rate of change and temperature of a predetermined physical property of at least a portion of the
iii) Repeat steps i) and ii) for the same type of sample at multiple different heating rates, iv) For each heating rate, find the point where the rate of change is maximum, and v) For each heating rate. The present invention is characterized by comprising steps of calculating the activation energy of a change occurring in the sample from the relationship between the rate of change and temperature at the maximum point of the rate of change.

【0005】図1は本発明の活性化エネルギー測定装置
の原理構成を表わすブロック図である。図において、本
発明の活性化エネルギー測定装置は、相異なる複数とお
りの昇温速度において試料50を昇温する昇温手段10
と、昇温中の試料50およびその変化物の少なくとも一
部の所定の物理的性質の変化速度を逐次測定する変化速
度測定手段12と、昇温中の温度を逐次測定する温度測
定手段14と、各昇温速度について、該変化速度測定手
段12が測定した変化速度が極大となる点を見い出す極
大点抽出手段18と、各昇温速度についての該極大点抽
出手段18が抽出する極大点における変化速度と温度と
の関係から試料50中に起る変化の活性化エネルギーを
算出する活性化エネルギー算出手段20とを具備するこ
とを特徴とするものである。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic structure of the activation energy measuring device of the present invention. In the figure, the activation energy measurement device of the present invention includes a heating means 10 for heating a sample 50 at a plurality of different heating rates.
, a change rate measuring means 12 that sequentially measures the rate of change of a predetermined physical property of at least a part of the sample 50 and its changed material during heating; and a temperature measuring means 14 that sequentially measures the temperature during heating. , a maximum point extracting means 18 for finding the point at which the rate of change measured by the change rate measuring means 12 is maximum for each temperature increase rate; The present invention is characterized by comprising an activation energy calculating means 20 for calculating the activation energy of a change occurring in the sample 50 from the relationship between the rate of change and the temperature.

【0006】[0006]

【作用】最初に、本発明を適用することのできる系が満
たすべき条件は以下の2条件である。 1.観測可能な物理的性質を表わすパラメータをC、こ
の物理的性質を発現する原因となる物理的もしくは化学
的性質を表わすパラメータをxとするとき、     
         C=f(x)          
                         
   (1)が成り立つこと、すなわち、Cはxにより
一義的に定まること。なお、Cはx自身であっても良い
[Operation] First, the following two conditions must be satisfied by a system to which the present invention can be applied. 1. When C is a parameter representing an observable physical property, and x is a parameter representing a physical or chemical property that causes this physical property to be expressed,
C=f(x)

(1) holds true, that is, C is uniquely defined by x. Note that C may be x itself.

【0007】2.式(2)で定義されるθ(換算時間と
称することとする)によりxが一義的に定まること、 
             θ=∫exp(−ΔE/R
T)dt                  (2)
すなわち、xは               x=G(θ)     
                         
        (3)で表わされること。ただし、Δ
Eは求める活性化エネルギーであり、R,T,tはそれ
ぞれ気体定数、絶対温度、経過時間である。
2. x is uniquely determined by θ (referred to as conversion time) defined by equation (2);
θ=∫exp(-ΔE/R
T)dt (2)
That is, x is x=G(θ)

(3). However, Δ
E is the desired activation energy, and R, T, and t are the gas constant, absolute temperature, and elapsed time, respectively.

【0008】一般の化学反応は上記の条件を満たす。す
なわち、一般の化学反応においては、xを物質の濃度と
し、Aを定数とすると             dx/dt=Aexp(−Δ
E/RT)g(x)        (4)が成立する
ので、この式から、             ∫dx/g(x)=A∫ex
p(−ΔE/RT)dt              
              =Aθ        
                      (5)
が得られ、この式は式(3)と同じことを意味する。な
お、g(x)はxを反応生成物の濃度とするとき一次反
応の場合1−xである。xにより一義的に定まるパラメ
ータ、例えば全体の質量を測定することとすれば、この
系は上記1,2の条件を満足することとなる。
[0008] General chemical reactions satisfy the above conditions. That is, in a general chemical reaction, if x is the concentration of a substance and A is a constant, then dx/dt=Aexp(-Δ
E/RT)g(x) (4) holds, so from this equation, ∫dx/g(x)=A∫ex
p(-ΔE/RT)dt
=Aθ
(5)
is obtained, and this equation means the same as equation (3). Note that g(x) is 1-x in the case of a first-order reaction, where x is the concentration of the reaction product. If we measure a parameter uniquely determined by x, for example the total mass, this system will satisfy conditions 1 and 2 above.

【0009】予め存在する核からの成長により進行する
結晶化や固体反応も             −ln(1−x)=Aθm 
                         
   (6)の関係があり(mは成長の次数である)[
T. Ozawa, Bull. Chem. Soc
. Jpn., 57 (1984) 639]、拡散
の場合にも同様に式(3)が成り立つことが示されてい
る[T. Ozawa, J. Thermal An
al. 5 (1973) 56]。
Crystallization and solid-state reactions that proceed due to growth from pre-existing nuclei are also expressed as -ln(1-x)=Aθm

There is the relationship (6) (m is the order of growth) [
T. Ozawa, Bull. Chem. Soc.
.. Jpn. , 57 (1984) 639], and it has been shown that equation (3) holds similarly in the case of diffusion [T. Ozawa, J. Thermal An
al. 5 (1973) 56].

【0010】したがって少なくとも上記の様な系に本発
明を適用することができる。一定速度で昇温するとき、
パラメータCの変化速度dC/dtが極大となる点では
次式が成り立つ。             d2 C/dt2 =0  
                         
       (7)(1)(3)式の条件により、(
7)式は  {(dθ/dt)2/(d2θ/dt2)
}d2C/dθ2 +dC/dθ=0    (8)と
書き表わすことができる。一定の昇温速度φのもとでは
式(2)より   (dθ/dt)2/(d2θ/dt2)=(RT2
/ΔEφ)exp(−ΔE/RT)    (9)であ
り、また一定昇温速度のもとでは             θ=(RT2 /ΔEφ)e
xp(−ΔE/RT)        (10)と近似
することができるから、(8)式は         
   θd2 C(θ)/dθ2 +dC(θ)/dθ
=0        (11)と書き表わすことができ
る。ただしC(θ)はθの関数としてのCを表わす。
Therefore, the present invention can be applied to at least the above-mentioned system. When heating at a constant rate,
The following equation holds true at the point where the rate of change dC/dt of parameter C becomes maximum. d2C/dt2=0

(7) According to the conditions of equations (1) and (3), (
7) The formula is {(dθ/dt)2/(d2θ/dt2)
}d2C/dθ2 +dC/dθ=0 (8). Under a constant temperature increase rate φ, from equation (2) (dθ/dt)2/(d2θ/dt2)=(RT2
/ΔEφ)exp(-ΔE/RT) (9), and under a constant temperature increase rate, θ=(RT2 /ΔEφ)e
Since it can be approximated as xp(-ΔE/RT) (10), equation (8) becomes
θd2 C(θ)/dθ2 +dC(θ)/dθ
It can be written as =0 (11). However, C(θ) represents C as a function of θ.

【0011】式(11)の意味するところは、上記の前
提条件が成り立つ場合は、一定の昇温速度で温度を上げ
て物理的性質Cを測定したときの変化速度dC/dtの
極大点では、昇温速度に無関係にθは常に或る特定の値
をとり、したがって式(3)および式(1)よりxおよ
びCも常に或る特定の値をとる。したがって、微少な時
間変化dtに対する微係数dC/dx,dx/dθも特
定の値をとるので             dC/dt=(dC/dx)
(dx/dθ)(dθ/dt)           
           =(定数)(dθ/dt)  
                (12)となり、式
(2)より             dC/dt=(定数)exp
(−ΔE/RT)          (13)が成立
する。したがって物理的性質Cの変化速度の対数ln(
dC/dt)と絶対温度の逆数1/Tをプロットすると
、その勾配は−ΔE/Rに等しくなり、活性化エネルギ
ーΔEを算出することができる。
What Equation (11) means is that if the above preconditions hold, at the maximum point of the rate of change dC/dt when the physical property C is measured by increasing the temperature at a constant temperature increase rate, , θ always takes a certain value regardless of the temperature increase rate, and therefore x and C always take a certain value from equations (3) and (1). Therefore, the differential coefficients dC/dx and dx/dθ with respect to minute time changes dt also take specific values, so dC/dt=(dC/dx)
(dx/dθ) (dθ/dt)
= (constant) (dθ/dt)
(12), and from equation (2) dC/dt=(constant)exp
(-ΔE/RT) (13) holds true. Therefore, the logarithm ln(
dC/dt) and the reciprocal of the absolute temperature 1/T, the slope is equal to -ΔE/R, and the activation energy ΔE can be calculated.

【0012】なお、θには次の近似も成り立つ。[C.
 D. Doyle,Nature, 207 (19
65) 290]            log θ
=log (ΔE/φR)+2.315 −0.456
7ΔE/RTしたがって、θが一定であるから、次の式
が得られる。 log φ+0.4567ΔE/RT=一定そこで、変
化速度極大の点において、昇温速度の対数に対して絶対
温度の逆数をプロットすれば、直線が得られ、その勾配
は−0.4567ΔE/Rに等しくなる。この関係を利
用しても活性化エネルギーを決定できる。これが前記の
ASTMに規定されている方法である。前述のように、
これらの2つの方法を、相補的に利用することにより、
高い信頼性で精度よく活性化エネルギーを決定できる。
Note that the following approximation also holds true for θ. [C.
D. Doyle, Nature, 207 (19
65) 290] log θ
=log (ΔE/φR)+2.315 -0.456
7ΔE/RT Therefore, since θ is constant, the following equation is obtained. log φ + 0.4567ΔE/RT = constant Therefore, if we plot the reciprocal of the absolute temperature against the logarithm of the temperature increase rate at the point where the rate of change is maximum, we will obtain a straight line whose slope is equal to -0.4567ΔE/R Become. Activation energy can also be determined using this relationship. This is the method specified by the ASTM mentioned above. As aforementioned,
By using these two methods in a complementary manner,
Activation energy can be determined with high reliability and accuracy.

【0013】[0013]

【実施例】図2は本発明の一実施例に係る活性化エネル
ギー測定システムを表わす図である。試料 500は電
気炉 102内に置かれ、熱電対 140でその温度が
検出される。 温度制御装置 100は熱電対 140で検出される温
度をフィードバックさせつつ電気炉 102の電力を制
御することにより、設定された昇温速度に従って試料 
500の温度を一定速度で上昇させる制御を行なう。測
定装置 120は昇温中の試料 500の物理的性質を
逐次測定し、熱電対 140で検出される試料 500
の温度とともにレコーダ 122に記録し、また、その
データはデータ処理装置 200へ送られる。データ処
理装置 200はそのデータに対して後述するような処
理を行なって活性化エネルギーの値を算出する。
Embodiment FIG. 2 is a diagram showing an activation energy measuring system according to an embodiment of the present invention. A sample 500 is placed in an electric furnace 102, and a thermocouple 140 detects its temperature. A temperature control device 100 controls the power of an electric furnace 102 while feeding back the temperature detected by a thermocouple 140, thereby controlling the sample according to a set heating rate.
Control is performed to increase the temperature of 500 at a constant rate. A measuring device 120 sequentially measures the physical properties of a sample 500 during heating, and detects the physical properties of the sample 500 with a thermocouple 140.
The temperature is recorded on the recorder 122, and the data is sent to the data processing device 200. The data processing device 200 performs processing on the data as described later to calculate the value of activation energy.

【0014】測定装置 120が測定する物理的性質に
は、質量、温度、エンタルピー、寸法、力学特性、音響
特性、光学特性、電気特性、磁気特性などがあり、それ
ぞれ表1に示す技法によって測定される。
The physical properties measured by the measurement device 120 include mass, temperature, enthalpy, dimensions, mechanical properties, acoustic properties, optical properties, electrical properties, and magnetic properties, each of which is measured by the techniques shown in Table 1. Ru.

【0015】[0015]

【表1】[Table 1]

【0016】各技法の詳細については、いずれも各分野
の当業者に周知であるので説明を省略する。なお、これ
らは単なる例示であって、前記の条件を満たす系であれ
ば本発明の適用が可能であることは勿論である。温度制
御装置 100は予め定められた複数の昇温速度につい
て、試料 500を昇温し、測定装置 120はその間
の物理的性質を表わすパラメータおよび温度の値を逐次
測定し、その結果をレコーダ 122に記録するととも
にデータ処理装置 200へ供給する。
[0016] Details of each technique are well known to those skilled in the art, and therefore will not be described in detail. Note that these are merely examples, and it goes without saying that the present invention can be applied to any system that satisfies the above conditions. The temperature control device 100 raises the temperature of the sample 500 at a plurality of predetermined heating rates, and the measuring device 120 sequentially measures parameters representing physical properties and temperature values during that time, and sends the results to a recorder 122. It is recorded and supplied to the data processing device 200.

【0017】データ処理装置 200はCPU、記憶装
置、入出力インターフェース、等を備えたコンピュータ
であり、例えば市販のパーソナルコンピュータで良い。 図3はデータ処理装置 200における処理を表わすフ
ローチャートである。最初に、物理的性質を表わすパラ
メータCの変化速度dC/dtを算出する(ステップa
)。次に、各昇温速度において、このdC/dtが極大
となる点を見い出し(ステップb)、この点における 
log(dC/dt)の値と絶対温度の逆数1/Tを算
出する(ステップc)。各昇温速度における log(
dC/dt)と1/Tの値に最小自乗法を適用して勾配
を算出し、その値から活性化エネルギーを算出する(ス
テップd)。
The data processing device 200 is a computer equipped with a CPU, a storage device, an input/output interface, etc., and may be, for example, a commercially available personal computer. FIG. 3 is a flowchart showing processing in the data processing device 200. First, the rate of change dC/dt of the parameter C representing physical properties is calculated (step a
). Next, at each temperature increase rate, find the point where this dC/dt is maximum (step b), and at this point
The value of log(dC/dt) and the reciprocal 1/T of the absolute temperature are calculated (step c). log(
The gradient is calculated by applying the least squares method to the values of dC/dt) and 1/T, and the activation energy is calculated from that value (step d).

【0018】次に実際に活性化エネルギーを決定した例
について説明する。ポリカーボネートを80%冷延伸し
たフィルム(厚さ 100μm、長さ10mm、幅5m
m)を105 Pa程度の張力を加えた状態で加熱しな
がら、その長さの変化、すなわち、熱収縮を測定した。 その結果を図4に示す。図4には5通りの昇温速度につ
いて温度T(℃)とフィルムの寸法変化ΔL(%)との
関係が示されている。この系では、測定される物理的性
質Cは寸法変化ΔLであり、パラメータxはポリマーの
主鎖のコンホメーションにおけるトランス/ゴーシュの
比である。なお、xは直接測定することは困難である。 加熱によりトランスの割合が減ってゴーシュの割合が増
加し、それが寸法変化ΔLに一義的に反映される。
Next, an example in which activation energy was actually determined will be explained. 80% cold stretched polycarbonate film (thickness 100μm, length 10mm, width 5m)
m) was heated under a tension of about 105 Pa, and the change in length, that is, thermal shrinkage, was measured. The results are shown in FIG. FIG. 4 shows the relationship between temperature T (° C.) and film dimensional change ΔL (%) for five temperature increase rates. In this system, the measured physical property C is the dimensional change ΔL and the parameter x is the trans/gauche ratio in the polymer backbone conformation. Note that x is difficult to measure directly. Heating reduces the transformer ratio and increases the gauche ratio, which is uniquely reflected in the dimensional change ΔL.

【0019】図5は図4に示した結果から寸法変化ΔL
の変化速度dΔL/dtを計算して温度T(℃)に対し
てプロットしたものであり、この曲線から変化速度dΔ
L/dtの極大点が決定される。図6(b)は本発明の
方法に従い、極大点における変化速度dΔL/dtの対
数を絶対温度Tの逆数に対してプロットしたものであり
、図6(a)はASTMに記載されている方法に従い、
昇温速度φの対数を絶対温度の逆数に対してプロットし
たものである。その勾配から決定された活性化エネルギ
ーは、それぞれ、500kJ/mol および 520
kJ/mol であり、互いによく一致している。
FIG. 5 shows the dimensional change ΔL from the results shown in FIG.
The rate of change dΔL/dt is calculated and plotted against the temperature T (°C), and from this curve, the rate of change dΔL/dt
The maximum point of L/dt is determined. FIG. 6(b) shows the logarithm of the rate of change dΔL/dt at the maximum point plotted against the reciprocal of the absolute temperature T according to the method of the present invention, and FIG. 6(a) shows the method described in ASTM. in accordance with
The logarithm of the heating rate φ is plotted against the reciprocal of the absolute temperature. The activation energies determined from the slope are 500 kJ/mol and 520 kJ/mol, respectively.
kJ/mol, and are in good agreement with each other.

【0020】ここに述べた活性化エネルギー決定法では
、式(10)に示した近似が使われている。そこで、前
述のような実際の測定結果ではなく、理論的に計算され
た変化速度に本発明を適用した。図7は、拡散定数がア
ーレニウスの法則に従う場合について、球体からの拡散
による揮発性物質の揮発速度を計算したものである[T
.Ozawa, J. Thermal Anal.,
5 (1973) 563]。(図のたて軸はdC/d
Tであり、これに昇温速度を乗づれば、dC/dtが得
られる。)この最大点において、本発明の方法を適用し
た結果が図8である。計算では活性化エネルギーを40
kcal/mol としたが、本発明の方法では39.
8kcal/mol の結果を得ている。この結果から
、本発明の方法が精度よく活性化エネルギーの決定に利
用できることが明らかとなった。ASTMに記載されて
いる方法に従い、昇温速度の対数を絶対温度の逆数に対
してプロットした結果も図8に合わせて白丸で示した。 この場合の活性化エネルギーは、40.6kcal/m
ol であった。
The activation energy determination method described here uses the approximation shown in equation (10). Therefore, the present invention was applied to the theoretically calculated rate of change rather than the actual measurement results as described above. Figure 7 shows the calculation of the volatilization rate of volatile substances due to diffusion from the sphere when the diffusion constant follows Arrhenius' law [T
.. Ozawa, J. Thermal Anal. ,
5 (1973) 563]. (The vertical axis in the figure is dC/d
T, and by multiplying this by the temperature increase rate, dC/dt can be obtained. ) At this maximum point, the result of applying the method of the present invention is shown in FIG. In the calculation, the activation energy is 40
kcal/mol, but in the method of the present invention it was 39.
A result of 8 kcal/mol was obtained. These results revealed that the method of the present invention can be used to accurately determine activation energy. The results of plotting the logarithm of the heating rate against the reciprocal of the absolute temperature according to the method described in ASTM are also shown as white circles in accordance with FIG. The activation energy in this case is 40.6 kcal/m
It was ol.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
活性化エネルギーを決定する新規な方法が提供され、従
来のASTM規格に従う方法とで相補的に用いることに
より、活性化エネルギー決定の信頼性を一層高めること
ができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention,
A novel method for determining activation energy is provided, which can be used complementarily with conventional ASTM standard methods to further increase the reliability of activation energy determination.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の原理構成を表わす図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention.

【図2】本発明の活性化エネルギー測定装置の一例を表
わす図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the activation energy measuring device of the present invention.

【図3】図2のデータ処理装置 200におけるデータ
処理のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of data processing in the data processing device 200 of FIG. 2;

【図4】本発明の一実施例における冷延伸ポリカーボネ
ート・フィルムの熱収縮による寸法変化の測定結果を表
わす図である。
FIG. 4 is a diagram showing measurement results of dimensional changes due to heat shrinkage of a cold-stretched polycarbonate film in an example of the present invention.

【図5】冷延伸ポリカーボネート・フィルムの熱収縮速
度を示す図である。
FIG. 5 shows the heat shrinkage rate of cold stretched polycarbonate film.

【図6】冷延伸ポリカーボネート・フィルムの熱収縮の
活性化エネルギーを決定する図である。
FIG. 6 is a diagram for determining the activation energy of heat shrinkage of a cold stretched polycarbonate film.

【図7】球体からの揮発性物質の拡散・揮発速度の理論
曲線を表わす図である。
FIG. 7 is a diagram showing a theoretical curve of the rate of diffusion and volatilization of a volatile substance from a sphere.

【図8】拡散速度定数の活性化エネルギーを決定する図
である。
FIG. 8 is a diagram for determining the activation energy of the diffusion rate constant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 …電気炉 140 …熱電対 500 …試料 102...Electric furnace 140...Thermocouple 500...sample

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  i)試料を所定の昇温速度で昇温し、
ii)昇温中の試料およびその変化物の少なくとも一部
の所定の物理的性質の変化速度と温度とを逐次測定し、
iii)  同種の試料について相異なる複数の昇温速
度において前記i)ii)の段階を繰り返し、iv)各
昇温速度について、該変化速度が極大となる点を見い出
し、 v)各昇温速度についての、該変化速度極大点における
変化速度と温度との関係から試料中に起る変化の活性化
エネルギーを算出する各段階を具備することを特徴とす
る活性化エネルギーの測定方法。
[Claim 1] i) heating the sample at a predetermined heating rate;
ii) sequentially measuring the rate of change of predetermined physical properties and temperature of at least a part of the sample and its changes during heating;
iii) Repeat steps i) and ii) for the same type of sample at multiple different heating rates, iv) For each heating rate, find the point where the rate of change is maximum, and v) For each heating rate. A method for measuring activation energy, comprising the steps of calculating the activation energy of a change occurring in a sample from the relationship between the rate of change and temperature at the maximum point of the rate of change.
【請求項2】  相異なる複数とおりの昇温速度におい
て試料(50)を昇温する昇温手段(10)と、昇温中
の試料(50)およびその変化物の少なくとも一部の所
定の物理的性質の変化速度を逐次測定する変化速度測定
手段(12)と、昇温中の温度を逐次測定する温度測定
手段(14)と、各昇温速度について、該変化速度測定
手段(12)が測定した変化速度が極大となる点を見い
出す極大点抽出手段(18)と、各昇温速度についての
該極大点抽出手段(18)が抽出する極大点における変
化速度と温度との関係から試料(50)中に起る変化の
活性化エネルギーを算出する活性化エネルギー算出手段
(20)とを具備することを特徴とする活性化エネルギ
ーの測定装置。
2. Temperature raising means (10) for raising the temperature of the sample (50) at a plurality of different heating rates; a temperature measuring means (14) for successively measuring the temperature during heating; The maximum point extracting means (18) finds the point where the measured rate of change is maximum, and the sample ( 50) An activation energy measuring device characterized by comprising an activation energy calculation means (20) for calculating the activation energy of a change that occurs during the process.
JP7293091A 1991-04-05 1991-04-05 Measurement of activation energy and device thereof Pending JPH04309852A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7293091A JPH04309852A (en) 1991-04-05 1991-04-05 Measurement of activation energy and device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7293091A JPH04309852A (en) 1991-04-05 1991-04-05 Measurement of activation energy and device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04309852A true JPH04309852A (en) 1992-11-02

Family

ID=13503574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7293091A Pending JPH04309852A (en) 1991-04-05 1991-04-05 Measurement of activation energy and device thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04309852A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919806A2 (en) * 1997-11-28 1999-06-02 Seiko Instruments R&D Center Inc. High-speed thermal analyser

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919806A2 (en) * 1997-11-28 1999-06-02 Seiko Instruments R&D Center Inc. High-speed thermal analyser
EP0919806A3 (en) * 1997-11-28 2001-04-18 Seiko Instruments R&D Center Inc. High-speed thermal analyser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brown Introduction to thermal analysis: techniques and applications
Wuxderlich et al. Dynamic differential thermal analysis of the glass transition interval
JP2015212689A (en) Temperature-modulated thermogravimetric analysis
CN1588023A (en) Detecting method for convection heat exchange coefficient and its convection heat coefficient sonsor
Umidbek Turg‘unboy o‘g TECHNOLOGICAL EVALUATION OF GRAPHITE AND ITS PROPERTIES
US6345535B1 (en) Apparatus and method for estimating the compressive strength of foam cement
Buback et al. Detailed analysis of termination kinetics in radical polymerization
CN105158147B (en) Device and method for testing aging of sealing ring material
JPH04309852A (en) Measurement of activation energy and device thereof
JP3370581B2 (en) High-speed thermal analyzer
CN116840713A (en) Method and system for detecting self-discharge current of battery cell
Martin et al. Calorimetric investigation of hydrolyzed copolymers of maleic anhydride with butyl and lower alkyl vinyl ethers
JP2001108641A (en) Measuring method for contact thermal resistance
CN1601262A (en) Method and device for measuring thermal conductivity
JPH07128328A (en) Method for predicting deterioration and residual life of metallic material
Kossoy A short guide to calibration of DTA instruments
SU1658053A1 (en) Method of measuring thermal conductivity and diffusibility of materials
CN110568006B (en) Heat storage density testing method and system for heat storage material
CN110310711B (en) Uncertainty assessment method for impurity content analysis result of diamond micropowder
Loiacono Application of differential thermal analysis to the study of ferroelectric transitions
JPH0796171A (en) Reaction controlling method
JPS6227662A (en) Method for analysis of vinyl type terpolymer
SU1721492A1 (en) Method of determining thermal diffusivity
RU2018117C1 (en) Method of complex determining of thermophysical properties of materials
JP3246861B2 (en) Thermal characteristic measuring device and soil moisture content measuring device using the same