Teoretisk diskussion om aerosolstabilitetstest inducerad av Arrhenius formel
Den nödvändiga processen för att våra aerosolprodukter ska lanseras är att göra stabilitetstest, men vi kommer att upptäcka att även om stabilitetstestet har godkänts, kommer det fortfarande att finnas olika grader av korrosionsläckage i massproduktion, eller till och med massproduktkvalitetsproblem.Så är det fortfarande meningsfullt för oss att göra stabilitetstest?
Vi brukar prata om 50℃ tre månaders stabilitetstest motsvarar två års teoretisk testcykel vid rumstemperatur, så var kommer det teoretiska värdet ifrån?En anmärkningsvärd formel måste nämnas här: Arrhenius-formeln.Arrhenius ekvation är en kemisk term.Det är en empirisk formel för förhållandet mellan hastighetskonstanten för kemisk reaktion och temperatur.Mycket övning visar att denna formel inte bara är tillämplig på gasreaktion, vätskefasreaktion och det mesta av den flerfasiga katalytiska reaktionen.
Formelskrivning (exponentiell)
K är hastighetskonstanten, R är den molära gaskonstanten, T är den termodynamiska temperaturen, Ea är den skenbara aktiveringsenergin och A är den preexponentiella faktorn (även känd som frekvensfaktorn).
Det bör noteras att Arrhenius empiriska formel utgår från att aktiveringsenergin Ea betraktas som en konstant temperaturoberoende, vilket överensstämmer med experimentella resultat inom ett visst temperaturområde.Men på grund av ett brett temperaturområde eller komplexa reaktioner är LNK och 1/T inte en bra rak linje.Den visar att aktiveringsenergin är relaterad till temperatur och Arrhenius empiriska formel är inte tillämplig på vissa komplexa reaktioner.
Kan vi fortfarande följa Arrhenius empiriska formel i aerosoler?Beroende på situationen följs de flesta av dem, med några få undantag, givetvis förutsatt att "aktiveringsenergin Ea" för aerosolprodukten är en stabil konstant, oberoende av temperatur.
Enligt Arrhenius ekvation inkluderar dess kemiska påverkande faktorer följande aspekter:
(1) Tryck: för kemiska reaktioner som involverar gas, när andra förhållanden förblir oförändrade (utom volym), öka trycket, det vill säga volymen minskar, koncentrationen av reaktanter ökar, antalet aktiverade molekyler per volymenhet ökar, antalet effektiva kollisioner per tidsenhet ökar, och reaktionshastigheten accelererar;Annars minskar det.Om volymen är konstant förblir reaktionshastigheten konstant vid tryck (genom att tillsätta en gas som inte deltar i den kemiska reaktionen).Eftersom koncentrationen inte ändras, ändras inte antalet aktiva molekyler per volym.Men vid konstant volym, om du lägger till reaktanterna, applicerar du igen tryck, och du ökar koncentrationen av reaktanterna, ökar du hastigheten.
(2) Temperatur: så länge som temperaturen höjs, får reaktantmolekylerna energi, så att en del av de ursprungliga lågenergimolekylerna blir aktiverade molekyler, vilket ökar andelen aktiverade molekyler, ökar antalet effektiva kollisioner, så att reaktionen räntehöjningar (huvudorsaken).Naturligtvis, på grund av temperaturökningen, accelereras hastigheten för molekylär rörelse, och antalet molekylära kollisioner av reaktanter per tidsenhet ökas, och reaktionen kommer att accelereras i enlighet med detta (sekundär orsak).
(3) Katalysator: användningen av positiv katalysator kan minska energin som krävs för reaktionen, så att fler reaktantmolekyler blir aktiverade molekyler, vilket kraftigt förbättrar andelen reaktantmolekyler per volymenhet, vilket ökar reaktanthastigheten tusentals gånger.Negativ katalysator är motsatsen.
(4) Koncentration: När andra förhållanden är desamma ökar ökningen av koncentrationen av reaktanter antalet aktiverade molekyler per volymenhet, vilket ökar den effektiva kollisionen, reaktionshastigheten ökar, men andelen aktiverade molekyler är oförändrad.
De kemiska faktorerna från ovanstående fyra aspekter kan mycket väl förklara vår klassificering av korrosionsplatser (gasfaskorrosion, vätskefaskorrosion och gränssnittskorrosion):
1) Vid gasfaskorrosion ökar trycket även om volymen förblir oförändrad.När temperaturen stiger ökar aktiveringen av luft (syre), vatten och drivmedel, och antalet kollisioner ökar, så gasfaskorrosionen intensifieras.Därför är valet av lämplig vattenbaserad gasfasrostskyddsmedel mycket kritiskt
2) vätskefaskorrosion, på grund av aktiveringen av ökad koncentration, kan vissa föroreningar (såsom vätejoner, etc.) i en svag länk och förpackningsmaterial accelererad kollision orsakade korrosion, så valet av vätskefas rostskyddsmedel bör övervägas noggrant kombinerat med pH och råvaror.
3) Gränssnittskorrosion, kombinerat med tryck, aktiveringskatalys, luft (syre), vatten, drivmedel, föroreningar (som vätejoner, etc.) omfattande reaktion, vilket resulterar i gränssnittskorrosion, stabiliteten och designen av formelsystemet är mycket viktigt .
Tillbaka till föregående fråga, varför är det så att stabilitetstestet ibland fungerar, men det finns fortfarande en anomali när det kommer till massproduktion?Tänk på följande:
1: stabilitetsdesign av formelsystem, såsom pH-ändring, emulgeringsstabilitet, mättnadsstabilitet och så vidare
2: föroreningar i råmaterialet finns, såsom förändringar i vätejoner och kloridjoner
3: satsstabilitet för råvaror, ph mellan satser av råvaror, innehållsavvikelsestorlek och så vidare
4: stabiliteten hos aerosolburkar och ventiler och andra förpackningsmaterial, stabiliteten hos tjockleken på tennpläteringslagret, ersättning av råvaror orsakat av prisstegringen på råvaror
5: Analysera noggrant varje anomali i stabilitetstest, även om det är en liten förändring, gör en rimlig bedömning genom horisontell jämförelse, mikroskopisk förstärkning och andra metoder (detta är den mest saknade förmågan i inhemsk aerosolindustri för närvarande)
Därför involverar produktkvalitetsstabilitet alla aspekter, och det är nödvändigt att ha ett komplett kvalitetssystem för att kontrollera hela leveranskedjans hamn (inklusive upphandlingsstandarder, forsknings- och utvecklingsstandarder, inspektionsstandarder, produktionsstandarder, etc.) för att uppfylla kvalitetsstandarden strategi, för att säkerställa den slutliga stabiliteten och överensstämmelsen för våra produkter.
Tyvärr, vad vi vill dela med oss av för närvarande är att stabilitetstestning inte kan garantera att det inte finns några problem med stabilitetstestning, och massproduktion får inte ha några problem.Genom att kombinera ovanstående överväganden och stabilitetstestning av varje produkt kan vi förhindra de allra flesta dolda faror.Det finns fortfarande några problem som väntar på att vi ska utforska, upptäcka och lösa.En av fördelarna med aerosoler är att fler människor förväntas lösa fler mysterier.
Posttid: 23 juni 2022
