Abstract
The kinetics of the heterogeneous, condensed-phase systems studied in thermal analytical techniques are often complex and usually affected by many experimental factors such as specimen geometry, thermal history, gaseous environment, etc. These complications impose many problems in experimental design, data analysis, and especially in interpretation of results. This paper concerns itself with practical applications of thermal analysis kinetics. Ways of overcoming, or at least ameliorating, some of the above problems are suggested, and caveats concerning overly simple and “canned” techniques of analysis of kinetics data are given. The limitations of one's reasonable expectations for the theoretical significance and empirical application of derived kinetics parameters are discussed.
Zusammenfassung
Die Kinetik der mittels thermoanalytischer Techniken untersuchten heterogenen kondensierten Phasensysteme ist häufig komplex und gewöhnlich durch viele experimentelle Faktoren beeinflußt, wie Probengeometrie, thermische Vorgeschichte, Gasatmosphäre usw. Diese Komplikationen bringen viele Probleme hinsichtlich der Versuchausführung, der Datenanalyse und besonders der Interpretation der Ergebnisse mit sich. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit den praktischen Anwendungen der thermoanalytischen Kinetik. Wege zur Überwindung oder zumindest Vereinfachung der obigen Probleme werden vorgeschlagen und Einsprüche gegen übersimplifizierte Techniken erhoben. Die Grenzen verünftiger Erwartungen hinsichtlich der theoretischen Bedeutung und der empirischen Anwendung der abgeleiteten kinetischen Parameter werden diskutiert.
Резюме
Кинетика гетерогенн ых, фазо-конденсирова нных систем, изученная термоаналитическим и методами, довольно с ложная и обычно затрагиваетс я многими эксперимен тальными факторами: геометрие й образца, его термиче ским происхождением газо вой атмосферой и дь. Эти ос ложнения вызывают мн ого проблем при выборе экспериме нтальных условий, анализе данн ых и, особенно, при инте рпретации результатов. Статья к асается практического испол ьзования термоанали тической кинетики. Предложены пути преодоления или, по крайней мере, ул учшения некоторых из вышеупомянутых проб лем и приведены предостережения, кас ающиеся чрезмерно пр остых и «законсервированны х» методов анализа кинетических данных. Обсуждены ограничен ия целесообразности ме тодов для теоретичес кого значения и эмпиричес кого использования в ыведенных кинетических параме тров.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Explore related subjects
Discover the latest articles, news and stories from top researchers in related subjects.Avoid common mistakes on your manuscript.
References
J. H. Flynn and L. A. Dunlap, Thermochim. Acta, 105 (1986) 215–218.
A. R: McGhie, Anal. Chem., 55 (1983) 987.
J. H. Flynn, “Thermogravimetric Analysis and Differential Thermal Analysis,” Chapt. 12, pp. 573–615 in “ Aspects of Degradation and Stabilization of Polymers,” Ed. H. H. G. Jellinek, Elsevier, New York, 1978.
A. Gray, in “Analytical Calorimetry,” Vol. 1, R. S. Porter and J. F. Johnson, eds, Plenum, New York, 1968, p. 209.
J. H. Flynn and B. Dickens, “Applications of New Kinetic Techniques to the Lifetime Prediction of Polymers from Weight-Loss Data,” pp. 163–186 in “Durability of Macromolecular Materials,” R. K. Eby, Ed., ACS Symposium Series No. 96, American Chemical Society, Washington, 1979.
J. H. Flynn, in R. F. Schwenker, Jr. and P. D. Garn (eds), Thermal Analysis (ICTA-2), Vol. 2, Academic Press, New York, 1969, p. 1111.
H. L. Friedman, J. Polym. Sci., 50 (1965) 183. (See also T. Ozawa, J. Thermal Anal., 31 (1986) 547, Thermochim. Acta, 100 (1986) 109.)
T. Ozawa, Bull. Chem. Soc. Japan, (1965) 1881.
J. H. Flynn and L. A. Wall, Polym. Lett., 4 (1966) 191.
J. H. Flynn and L. A. Wall, J. Res. Nat. Bur. Standards A. Phys. Chem., 70A (1966) 487.
J. H. Flynn, “Analysis of Thermogravimetric Kinetics—Overcoming Complications of Thermal History,” Chapter 3. in “Thermal Analysis in Polymer Characterization”, ed., E. Turi, Hayden, London, 1981, pp. 43–58.
J. H. van't Hoff, in “Studies in Chemical Dynamics” (revised by Cohen, E.: translated by Ewan, T.) Chem. Pub. Co., Easton, PA 1896.
M. Letort, J. Chim. Phys., 34 (1937) 206.
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
This review is based on a lecture given on 22 September, 1986, at a Tutorial Symposium organized by Dr. Edith Turi at The Fifteenth North American Thermal Analysis Society Conference in Cincinnati, Ohio, USA.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Flynn, J.H. Thermal analysis kinetics-problems, pitfalls and how to deal with them. Journal of Thermal Analysis 34, 367–381 (1988). https://doi.org/10.1007/BF01913405
Received:
Revised:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01913405