Entre em contato conosco hoje para saber mais sobre calorimetria de reação.
RC1mx and HFCal

RC1mx HFCal™

Desenvolvimento de processos seguros em escala

Faixa de temperatura: -70 °C – 300 °C
Volume Operacional: 100 mL – 22 L

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Optimax HFCal™

Detecção de condições não escaláveis

Faixa de temperatura: -40 °C – 180 °C
Volume Operacional: 150 mL – 1.000 mL

EasyMax 402 HFCal

EasyMax 402 HFCal™

Calorimetria para triagem de segurança

Faixa de temperatura: -40 °C – 180 °C
Volume Operacional: 80 mL – 400 mL

EasyMax 102 HFCal

EasyMax 102 HFCal™

Calorimetria para triagem de segurança

Faixa de temperatura: -40 °C – 180 °C
Volume Operacional: 40 mL – 100 mL

EasyMax 102 HFCal

EasyMax 102 LT HFCal™

Calorimetria para triagem de segurança

Faixa de temperatura: -90 °C – 80 °C
Volume Operacional: 40 mL – 100 mL

O que é calorimetria de reação?

A calorimetria de reação mede o calor liberado de uma reação química ou processo físico e fornece os fundamentos da termoquímica e da cinética de uma reação.

As informações obtidas são essenciais para descrever a liberação de calor de uma reação química ao longo do tempo e transferi-la com segurança do laboratório para a planta.

A calorimetria de reação revela um comportamento inesperado e torna visíveis e quantificáveis quaisquer problemas de escalabilidade. Também ajuda a identificar problemas relacionados à transferência ou mistura de calor e massa e permite a determinação da temperatura, agitação ou perfil de dosagem corretos de uma determinada reação ou processo. As informações obtidas são posteriormente usadas para avaliar o risco, a escalabilidade e a criticidade de um processo.

Os dados de calorimetria de reação são usados para caracterizar, otimizar e entender os parâmetros do processo em um ambiente controlado, preciso e reprodutível, permitindo o aumento de escala seguro e a transferência para a fabricação.

O que é calorimetria de fluxo de calor?

O que é calorimetria de fluxo de calor

O que é calorimetria de fluxo de calor

A calorimetria de fluxo de calor é o método mais simples e robusto para determinar o calor liberado por uma reação química ou processo físico. Ele é suportado por todas as estações de trabalho de calorimetria de reação da METTLER TOLEDO. A calorimetria de fluxo de calor é altamente sensível e aplicável na maioria das condições, e oferece excelente repetibilidade.

O princípio da calorimetria do fluxo de calor baseia-se na medição da diferença de temperatura na parede do reator, que é então convertida em um fluxo de calor medindo seu coeficiente de transferência de calor.

O coeficiente de transferência de calor depende do tipo de química, das condições de reação e do material do reator e é determinado usando um aquecedor elétrico de referência.

Para obter dados reais e precisos, cada estação de trabalho e reator recebe um modelo de Análise Térmica (Ta) que corrige o fluxo de calor através das paredes do reator, considerando a condutividade térmica e a espessura da parede do reator, a resistência térmica do filme de massa de reação e a resistência térmica do filme de óleo.

O método de calorimetria de fluxo de calor é aplicável em pequenas e grandes escalas e é a base para todos os projetos de desenvolvimento de processos químicos, aumento de escala de processos e investigações de segurança de processos químicos.

Qual é o valor da calorimetria de reação?

Gráfico de calorimetria de reação

Os calorímetros de reação permitem o desenvolvimento eficiente e seguro de processos em escala.

À medida que uma reação é dimensionada do laboratório para a planta, problemas de escalabilidade podem surgir repentinamente por vários motivos. Na pior das hipóteses, os riscos de reação não identificados podem levar a uma reação descontrolada seguida de uma explosão. As causas dos incidentes térmicos são frequentemente atribuídas a:

  • Falta de compreensão da química ou da termoquímica de um processo
  • Incapacidade de remover o calor
  • Comportamento de mistura ruim ou mal compreendido
  • Fatores humanos

Os incidentes podem ser evitados determinando os dados relevantes em escala laboratorial. O trabalho de laboratório é realizado em condições semelhantes a processos usando calorímetros de reação para que os resultados possam ser aplicados diretamente a operações em larga escala.

A calorimetria de reação fornece um alto nível de compreensão do processo para que os procedimentos necessários possam ser executados rotineiramente, de forma robusta e com os padrões de qualidade exigidos.

Como você pode obter dados calorimétricos exatos e precisos sob quaisquer condições?

Dados exatos e precisos do fluxo de calor são essenciais para a transição do laboratório para a planta. Um sistema de aquecimento e resfriamento de alto desempenho combinado com um sistema sensível de medição e controle de temperatura é um pré-requisito para obter informações de calor exatas e precisas sobre um processo químico. Isso inclui detalhes sobre o calor da reação, o equilíbrio total do fluxo de calor, a massa e a transferência de calor e o calor específico da massa de reação.

O equilíbrio total do fluxo de calor de um processo químico inclui uma variedade de efeitos térmicos, como o acúmulo de calor, troca de calor devido a adições de reagentes ou solventes, calor devido à mudança de viscosidade, perda de calor, etc.

Para reações que são executadas sob condições variáveis de temperatura, o acúmulo de calor torna-se um fator importante no cálculo do calor da reação (calor liberado em função do tempo). Neste caso, a correção do controle de temperatura isotérmico para não isotérmico é essencial e o modelo de Análise Térmica (Ta) desempenha um papel extremamente importante.

Os calorímetros de reação da METTLER TOLEDO e o pacote de software iControl usam algoritmos de cálculo sofisticados. Eles levam em consideração o comportamento dinâmico da parede do reator, as capacidades térmicas do vaso e as inserções do reator - fornecendo dados calorimétricos de máxima exatidão e precisão.

O que é calor de reação?

O calor da reação, ou entalpia de reação, é a energia que é liberada ou absorvida durante uma reação química. Quando os reagentes são transformados em produtos, ele descreve como o conteúdo de energia muda. Embora existam reações endotérmicas (absorção de calor) e exotérmicas (liberação de calor), a maioria das reações realizadas nos setores químico e farmacêutico são exotérmicas. O calor da reação é uma das características termodinâmicas utilizadas na pesquisa química, aumento de escala e segurança para escalar processos desde a escala de laboratório até a produção, entre outras coisas.

Saiba mais sobre calor de reação e entalpia de reação.

Posso conectar meu calorímetro de reação a acessórios de terceiros?

Sim! O acessório Easy Control Box (ECB) (adquirido separadamente) amplia o controle automatizado do calorímetro de reação e a captura de dados de dispositivos de terceiros, incluindo sensores, soluções de dosagem e amostragem.

O ECB fornece recursos de controle de dosagem e conecta facilmente bombas e balanças disponíveis comercialmente para dosagem gravimétrica ou volumétrica pré-programada automatizada. O acessório possui funcionalidade de medição plug-and-play com sensores de tecnologia SmartConnect. Os elementos de controle são reconhecidos automaticamente, tornando a configuração do sistema do reator uma tarefa simples. 

Saiba mais sobre o Easy Control Box (ECB).

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