Special features of the compensation effect in non-isothermal kinetics of solid-phase reactions

Abstract

The appearance of the compensation effect (logA=a+bE) in non-isothermal kinetics of solid-phase reactions is discussed.

An analytical expression of the compensation effect is derived in the form

$$InA = In\frac{{E\left( {\frac{{dT}}{{dt}}} \right)_s }}{{RT_s^2 }} + \frac{E}{{RT_s }}$$

It is demonstrated that the compensation effect appears in a number of chemical reactions if theT _s and rate constant values are close. Experimental data confirm the theoratical discussion.

Résumé

On discute l'apparition de l'effet de compensation (lgA=a+bE) sur la cinétique non-isotherme des réactions en phase solide.

On propose une expression analytique de l'effet de compensation sous forme de l'équation

$$InA = In\frac{{E\left( {\frac{{dT}}{{dt}}} \right)_s }}{{RT_s^2 }} + \frac{E}{{RT_s }}$$

On démontre que l'effet de compensation apparaît pour un certain nombre de réactions chimiques si les valeurs deT _s et des constantes de vitesse sont voisines. Des données d'expérience viennent à l'appui de la discussion théorique.

Zusammenfassung

Das Auftreten des Kompensationseffektes (lgA=a+bE) in der nicht-isothermen Kinetik von Festphasenreaktionen wird erörtert.

Ein analytischer Ausdruck des Kompensationseffektes wird in Form der Gleichung

$$InA = In\frac{{E\left( {\frac{{dT}}{{dt}}} \right)_s }}{{RT_s^2 }} + \frac{E}{{RT_s }}$$

abgeleitet.

Es wird bewiesen, daß der Kompensationseffekt bei einer Reihe von chemischen Reaktionen auftritt, wenn die Werte vonT _s und die Geschwindigkeitskonstante nahe beieinander liegen. Versuchsangaben bestätigen die theoretischen Erwägungen.

Резюме

Рассмотрено проявле ние «компенсационно го эффекта» (lgА=а+bЕ) в неизотермической к инетике твердофазны х реакций. Получено уравнение

$$InA = In\frac{{E\left( {\frac{{dT}}{{dt}}} \right)_s }}{{RT_s^2 }} + \frac{E}{{RT_s }}$$

являющееся аналитич еским выражением это го эффекта; показано, что компенс ационный эффект наблюдается в случае близости вели чинT _s и констант скорости ре акции у ряда химических реакций. П роведен эксперимент, подтверждающий теор етическое рассмотре ние.