※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 61, プラスチック、小委員会 SC 5, 物理化学的特性によって作成されました。
この第 3 版は、技術的に改訂された第 2 版 (ISO 11358-2:2014) を取り消して置き換えるものです。
前作からの主な変更点は以下の通り。
- 変換率の指定は、ISO 11358-3 で使用されているものと一致するように変更されました。
- パージガス要件は、ISO 11358-1 を参照して変更されました。
ISO 11358 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。
1 スコープ
このドキュメントでは、熱重量分析法を使用して、ポリマーの分解に関するアレニウス式の活性化エネルギーEaを決定する方法を指定します。この方法は、反応が単一のメカニズムで進行する場合にのみ適用できます。明確に分離された単一段階のステップで構成されている場合、多段階反応に適用できます。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、テキスト内で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 11358-1, プラスチック — ポリマーの熱重量分析 (TG) — 1: 一般原則
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 11358-1 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
アレニウス式
反応速度定数の温度依存性を表す式
| R | は気体定数 (= 8.314 J ⋅ K −1 ⋅ mol −1 ); | |
| T | ケルビン (K) 単位の絶対温度です。 | |
| A | 逆数秒 (s −1 ) で表した前指数係数です。 | |
| Ea | は活性化エネルギーで、単位は J ⋅ mol −1です。 | |
| k | は反応速度 (= dC/d t ) で、秒の逆数 (s −1 ) で表されます。 |
3.2
活性化エネルギー
Ea
基底状態のエネルギーを超えるエネルギーで、特定のプロセスを実行できるようにするために、原子または分子システムに追加する必要があります。
注記1 J ⋅ mol -1で表される。
3.3
転換度
C
生成物の最終量と比較した、反応中の特定の時間と温度で存在する生成物の量
| mi | ミリグラム単位の初期量です。 | |
| mt | 特定の時間と温度でのミリグラム単位の量です。 | |
| mf | ミリグラム単位の最終量。 |
注記2多段階反応が起こる場合、変換度は段階ごとに別々に計算されます。
注記3変換度は無次元であり、値は0から1まで変化する。
参考文献
| [1] | Ozawa T. 熱重量データを分析する新しい方法。 Bull.Chem.Soc. jpn 1965年、38ページ。 1881年 |
| [2] | Flynn JH, Wall LA, 熱重量データから活性化エネルギーを決定するための迅速で直接的な方法。 Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．理科1966年、4ページ。 323 |
| [3] | Anderson HL, Kemmler A, Hohne GWH, Keldt K, Strey R ヨーロッパの 13 の研究所による複雑な固体反応の速度論的評価に関するラウンド ロビン テスト — 1: キネティクス TG 分析。サーモチム。アクタ。 1999年、332ページ。 33 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-chemical properties.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 11358-2:2014), which has been technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
- the designation of rate of conversion has been changed in order to match that used in ISO 11358-3;
- the purge gas requirements have been changed with a reference to ISO 11358-1.
A list of all parts in the ISO 11358 series can be found on the ISO website.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the activation energy, Ea, in the Arrhenius formula for the decomposition of polymers using a thermogravimetric technique. The method is applicable only if the reaction proceeds by a single mechanism. It is applicable to multistage reactions if they consist of clearly separated single-stage steps.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 11358-1, Plastics — Thermogravimetry (TG) of polymers — 1: General principles
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11358-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
Arrhenius formula
formula representing the temperature dependence of the rate constant of a reaction
| R | is the gas constant (= 8,314 J ⋅ K−1 ⋅ mol−1); | |
| T | is the absolute temperature, in kelvins (K); | |
| A | is the pre-exponential factor, in reciprocal seconds (s−1); | |
| Ea | is the activation energy, in J ⋅ mol−1; | |
| k | is the rate of reaction (= dC/dt), in reciprocal seconds (s−1). |
3.2
activation energy
Ea
energy, above that of the ground state, which must be added to an atomic or a molecular system to allow a particular process to take place
Note 1 to entry: It is expressed in J ⋅ mol−1.
3.3
degree of conversion
C
quantity of products present at a particular time and temperature during a reaction compared with the final quantity of the products
| mi | is the initial quantity, in milligrams; | |
| mt | is the quantity at a particular time and temperature, in milligrams; | |
| mf | in the final quantity, in milligrams. |
Note 2 to entry: When multistage reactions occur, the degree of conversion is calculated separately for each stage.
Note 3 to entry: The degree of conversion is dimensionless and varies in value from 0 to 1.
Bibliography
| [1] | Ozawa T., A new method of analyzing thermogravimetric data. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1965, 38 p. 1881 |
| [2] | Flynn J. H., Wall L. A., A quick, direct method for the determination of activation energy from thermogravimetric data. J. Polym. Sci. 1966, 4 p. 323 |
| [3] | Anderson H. L., Kemmler A., Hohne G.W.H., Keldt K., Strey R., Round robin test on the kinetic evaluation of a complex solid state reaction from 13 European laboratories — 1: Kinetics TG-analysis. Thermochim. Acta. 1999, 332 p. 33 |