15.12.2022 by Aileen Sammler
60 anni di NETZSCH-Gerätebau: Previsione del comportamento dei materiali con la cinetica Neo
In prossimità della fine dei festeggiamenti per il 60° anniversario della nostra azienda, nel mese di dicembre condivideremo la storia dello sviluppo del nostro software. Oltre alla preparazione, all'esecuzione e alla valutazione degli esperimenti termoanalitici, anche la previsione del comportamento del materiale sta diventando sempre più importante. È qui che entra in gioco il software NETZSCH Kinetics Neo!
Previsione del comportamento dei materiali e dei processi di reazione
I materiali con proprietà accuratamente definite possono essere trasformati in altre sostanze con altre proprietà mediante reazioni chimiche. Le reazioni possono avvenire in una frazione di secondo - come nel caso delle esplosioni - o richiedere centinaia di migliaia di anni, come nel caso della formazione dei minerali. Questo perché processi come la Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione, l'indurimento, la CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione e la SinterizzazioneLa sinterizzazione è un processo di produzione per la formazione di un corpo meccanicamente resistente a partire da una polvere ceramica o metallica. sinterizzazione dei materiali dipendono dal tempo e dalla temperatura. La conoscenza della velocità di questi processi è quindi importante per simulare il comportamento dei materiali o ottimizzare un processo.
La cinetica, detta anche cinetica di reazione o cinetica chimica, studia la velocità dei processi chimici e consente di determinare i tassi di reazione. Prende inoltre in considerazione i fattori che controllano queste reazioni. Uno dei fattori più importanti è la temperatura. Questa conoscenza può persino salvare vite umane, ad esempio nel caso di processi chimici industriali basati su reazioni esotermiche.
Per saperne di più: Valutazione del rischio termico nei processi chimici: Metodi cinetici per TD24 - NETZSCH Analyzing & Testing
La prima versione cinetica era già disponibile negli anni '80
Il Dr. Johannes Opfermann ha lavorato all'Università di Jena prima di entrare in NETZSCH nel 1991. Ha sviluppato la prima versione del software Thermokinetics, che è stato costantemente migliorato nel corso dei decenni e continua a essere sviluppato oggi.
Come per il nostro software Proteus®®, il primo software di Kinetics era una versione a 16 bit negli anni '90.
Nel corso degli anni, il software ha subito un continuo sviluppo in parallelo ai nuovi computer, sistemi operativi e processori moderni presenti sul mercato.
Nel 2002, la dottoressa Elena Moukhina è entrata a far parte dell'azienda - oggi la sua responsabilità principale è il settore di attività del software Kinetics Neo. Uno dei suoi primi compiti è stato quello di tradurre il software da 16 a 32 bit: è nata così la seconda versione del software Kinetics, che poco dopo è stata resa disponibile anche per Windows Vista e Windows 7, come versione 3.
reazioni di 1, 2, 5, 10 o persino di livello superiore? Modellate le reazioni più complesse!
Un enorme svantaggio all'epoca era l'usabilità del software. small est di modifiche o l'implementazione di nuove funzioni nel software esistente comportava un enorme sforzo. Per i clienti era difficile utilizzare Thermokinetics in modo intuitivo, senza una formazione preliminare. Nel 2017 si è quindi deciso di ricostruire completamente il software da zero.
La dott.ssa Elena Moukhina e i suoi colleghi di NETZSCH hanno investito più di un anno di lavoro di sviluppo e hanno messo il software su una nuova base. Grazie a una moderna interfaccia utente intuitiva basata su Windows e a un nuovo linguaggio di programmazione, è stata eliminata la limitazione dei modelli. Da allora, il software decide in modo intelligente se la reazione deve essere a fase singola, a cinque fasi, a venti fasi o altro ancora, e come i modelli devono essere collegati tra loro per modellare al meglio le reazioni complesse.
Il software NETZSCH Kinetics Neo comprende sia metodi cinetici senza modello che metodi basati su modello. Con i metodi basati su modelli, è possibile determinare il numero di fasi di reazione e i parametri cinetici per ogni singola reazione. Questa possibilità non è offerta da nessun altro software!
Analisi dei processi cinetici per mezzo di Kinetics Neo - Ecco come funziona
L'analisi di large quantità chimiche nei processi di produzione può essere pericolosa. Il software NETZSCH Kinetics Neo simula processi dipendenti dalla temperatura sulla base delle quantità small. Il risultato di tale analisi è un modello cinetico o un metodo che descrive correttamente i dati sperimentali in varie condizioni di temperatura. L'uso di questo modello consente di prevedere il comportamento di un sistema chimico in condizioni di temperatura definite dall'utente. Inoltre, tali modelli possono essere utilizzati per determinare l'ottimizzazione del processo.
Il software analizza diversi tipi di curve termoanalitiche, che rappresentano le variazioni misurate di una particolare proprietà del materiale durante un processo. Questi metodi comprendono la calorimetria a scansione differenziale (DSC), l'analisi termogravimetrica (TGA), la dilatometria (DIL), l'analisi dielettrica (DEA), laCalorimetria a velocità accelerata (ARC®)Il metodo descrive le procedure di prova isoterme e adiabatiche utilizzate per rilevare le reazioni di decomposizione termicamente esotermiche. calorimetria a velocità accelerata (ARC®), la reologia e la viscosimetria. Un'altra caratteristica che distingue NETZSCH Kinetics Neo è la sua immediata disponibilità - senza ulteriori preparazioni - per l'uso con strumenti termoanalitici di diversi produttori.
La prima versione di Kinetics Neo è stata sviluppata esclusivamente per le reazioni chimiche. I clienti ci hanno chiesto nuove possibilità di applicazione per la previsione dei processi cinetici. La CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione è una di queste. La modellazione cinetica della CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione è importante per la ricercaarch e la simulazione del tasso di CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione in diverse condizioni di temperatura, nonché per le applicazioni industriali con i termoplastici. Per questo motivo, abbiamo implementato l'analisi cinetica della CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione dei polimeri in Kinetics Neo.
Ulteriori nuovi sviluppi: Simulazione termica
Oggi i nostri clienti richiedono una soluzione software intelligente con una serie di funzioni automatizzate basate sull'intelligenza artificiale. Tutto questo è attualmente in fase di implementazione in Kinetics Neo. Il software consente ai clienti attuali e futuri non solo di analizzare e simulare processi di laboratorio in modo semplice e preciso, ma anche di prevedere processi industriali su larga scala.
In sintesi
Ulteriori informazioni sulla modellazione dei processi, esempi di applicazione, formazione e una versione demo sono disponibili sul nostro sito web all'indirizzo: https://kinetics.NETZSCH.com/
Per saperne di più sulle basi e sugli obiettivi dell'analisi termocinetica e sulle funzioni esclusive del software Kinetics Neo, consultate questo video: