Arrhenius Model-Che ci crediate o no si usa tutto il tempo..e anche Martha Stewart!

Di: Adam Bahret Apex Ridge Reliability

Discutiamo il modello Arrhenius. Una cosa che non sapeva è che si può già essere un esperto in esso. Come potrebbe essere che si chiede? Probabilmente l’hai usato molte volte a casa.

Si utilizza il modello Arrhenius per accelerare e decelerare la decomposizione degli alimenti ogni giorno, in cucina e in refrigerazione.

Quando cucini lentamente il cibo in una padella stai accelerando la sua interazione con l’ossigeno. Lo stai effettivamente rovinando come se fosse stato lasciato sul bancone in modo controllato e accelerato. Hai mai notato come le cipolle marce hanno un odore dolce?like un po ‘ come lentamente cotto, caramellato, cipolle? È lo stesso processo ma hai accelerato l’invecchiamento della cipolla con il calore.

Beh, che ne dici di quelle cipolle che non vuoi ancora usare? Li metti in frigo dove vengono raffreddati in modo che l’invecchiamento rallenti fino a quando non scegli di estrarlo e accelerarlo fino a una dolcezza perfetta in una padella. Ok ora ho fame, aspetta.

Dopo aver fatto questo processo si qualifica come un ingegnere esperto di affidabilità. Probabilmente hai anche scritto l’equazione di accelerazione; Impostare il frigorifero a 45F per rallentare settimane per l’invecchiamento a due mesi e mettere la stufa su 350F per accelerare due settimane di invecchiamento in 20 minuti.

“Ma hey Adam, ottengo tutta questa roba divertente cucina, ma non c’è modo ho intenzione di capire le equazioni complesse dietro hit.””Beh Signore / Signora si è assolutamente sbagliato.”Le equazioni sono facili come fare tagliatelle Ramen. Ecco il principio di base che tira tutto insieme.

Se guardi l’equazione di Arrhenius c’è un fattore che allontana molte persone dall’usarlo perché deve essere selezionato ed è molto misterioso. E ‘ l’energia di attivazione. Quindi qual è l’energia di attivazione?

Il modello Arrhenius è un modello di vita accelerato basato sul presupposto che la modalità di usura primaria del prodotto sia determinata dalla reazione chimica.

Alcuni esempi di questo sono plastiche o gomme che si rompono, materiali che interagiscono per formare nuovi materiali, perdita di materiale attraverso evaporazione e ossidazione. Grassi e oli che perdono le loro proprietà lubrificanti dal materiale si rompono.

In un modello di accelerazione basato su Arrhenius, la temperatura di prova è impostata a un livello statico superiore alla normale temperatura di esercizio. Facendo uso di un’equazione interpretativa il tempo di guasto di usura dei prodotti a questa temperatura più alta può poi essere tradotto alla vita alla temperatura di funzionamento normale.

È così semplice, beh non esattamente, ci vuole un po ‘ di finezza per ottenere il fattore di accelerazione interattivo corretto per il materiale specifico.

L’energia di attivazione ha una semplice analogia.

Se prendi due uova e le arrotoli l’una nell’altra, accadrà una delle due cose. Essi o rimbalzare l’uno dall’altro e andare in una nuova direzione o rompere e mescolare. Cosa determina quale risultato si verifica? Quanto velocemente stavano rotolando quando hanno colpito? C’è una velocità specifica che detterà quale risultato si verifica. Questa velocità si traduce in una quantità specifica di energia che è sufficiente per rompere i gusci.

Il nome di questa soglia energetica è “Energia di attivazione”. Se colpiscono con meno dell’energia di attivazione, rimbalzano l’uno dall’altro. Se è più allora si rompono e si mescolano.

C’è una velocità specifica che detterà quale risultato si verifica. Questa velocità si traduce in una quantità specifica di energia che è sufficiente per rompere i gusci. Il nome di questa soglia energetica è “Energia di attivazione”. Se colpiscono con meno dell’energia di attivazione, rimbalzano l’uno dall’altro. Se è più allora si rompono e si mescolano.

Ora se gli oggetti in movimento sono molecole unite invece delle uova, la” rottura ” quando l’impatto è al di sopra dell’energia di attivazione per quel materiale è rompere i suoi legami interni e unire i legami con le altre molecole. Si è verificata una reazione chimica.

Quindi più velocemente si ottengono molecole che si muovono in direzioni casuali più collisioni si avranno sopra l’energia di attivazione della soglia. La velocità media della popolazione è in movimento è una correlazione diretta della temperatura.

• Temperatura più elevata
• Impatti più duri e frequenti
• Più reazioni chimiche tra i materiali
• Invecchiamento più veloce!

Ti sembrano bruciati? Dovrei farlo in una camera di temperatura!

Ecco l’equazione dietro quella linea di ricette nel tuo libro di cucina “Simmer at 200F for 20 minutes”

In forma esponenziale, l’effetto della temperatura sulle velocità di reazione usando l’equazione di Arrhenius diventa:

k=A*exp(-Ea/R*T)

k è il coefficiente di velocità,

– è una caratteristica costante della reazione,

Ea è l’energia di attivazione,

– R è la costante universale dei gas

T è la temperatura (in gradi Kelvin).