Arrhenius Modell-tro det eller ej du använder det hela tiden..det gör Martha Stewart också!

av: Adam Bahret Apex Ridge tillförlitlighet

låt oss diskutera Arrhenius-modellen. En sak du inte visste om är att du kanske redan är expert på det. Hur kan det vara du frågar? Du har antagligen använt det många gånger hemma.

du använder Arrhenius-modellen för att accelerera och bromsa matnedbrytningen varje dag, i matlagning och kylning.

När du långsamt lagar mat i en panna accelererar du dess interaktion med syre. Du förstör det effektivt som om det lämnades ute på disken på ett kontrollerat och påskyndat sätt. Har du någonsin märkt hur ruttna lök luktar sött?… mycket som långsamt kokta, karamelliserade, lök? Det är samma process men du påskyndade lökåldringen med värme.

vad sägs om de lökar du inte vill använda än? Du lägger dem i kylen där de kyls ner så att åldrandet saktar ner tills du väljer att ta ut det och påskynda det till en perfekt sötma i en stekpanna. Nu är jag hungrig, vänta.

efter att ha gjort den processen kvalificerar du dig som en erfaren tillförlitlighetsingenjör. Du har sannolikt även skrivit ut accelerationsekvationen; Ställ kylskåpet på 45F för att sakta ner veckor för åldrande till två månader och sätt kaminen på 350F för att påskynda två veckors åldrande i 20 minuter.

”men hej Adam, jag får alla dessa roliga matlagningssaker men det finns inget sätt jag kommer att förstå de komplexa ekvationerna bakom hit.””Tja Sir / Ma’ am du är helt fel.”Ekvationerna är lika enkla som att göra Ramen nudlar. Här är grundprincipen som drar allt ihop.

om du tittar på Arrhenius ekvationen finns det en faktor där som gör många människor borta från att använda det eftersom det måste väljas och det är mycket mystiskt. Det är aktiveringsenergin. Så vad är aktiveringsenergin?

Arrhenius-modellen är en accelererad livsmodell baserad på antagandet att produktens primära slitageläge drivs av kemisk reaktion.

några exempel på detta är plast eller gummi som bryts ner, material som interagerar för att bilda nya material, materialförlust genom avdunstning och oxidation. Fetter och oljor som förlorar sina smörjegenskaper från material bryts ner.

i en Arrhenius-baserad accelerationsmodell ställs testtemperaturen in på en statisk nivå som ligger över den normala driftstemperaturen. Med hjälp av en tolkningsekvation kan produktens utslitningstid vid denna högre temp sedan översättas till liv vid normal driftstemperatur.

det är så enkelt, ja inte exakt, det tar lite finess för att få den interaktiva accelerationsfaktorn korrekt för det specifika materialet.

aktiveringsenergin har en enkel analogi.

om du tar två ägg och rullar dem i varandra kommer en av två saker att hända. De kommer antingen att studsa av varandra och gå i en ny riktning eller bryta och blanda. Vad dikterar vilket resultat som inträffar? Hur snabbt rullade de när de slog? Det finns en specifik hastighet som kommer att diktera vilket resultat som inträffar. Denna hastighet översätter till en viss mängd energi som räcker för att bryta skalen.

namnet på denna energitröskel är ”aktiveringsenergi”. Om de träffar med mindre än aktiveringsenergin studsar de bara av varandra. Om det är mer så bryter de och blandar.

det finns en specifik hastighet som dikterar vilket resultat som uppstår. Denna hastighet översätter till en viss mängd energi som räcker för att bryta skalen. Namnet på denna energitröskel är”aktiveringsenergi”. Om de träffar med mindre än aktiveringsenergin studsar de bara av varandra. Om det är mer så bryter de och blandar.

Nu om de rörliga föremålen är sammanfogade molekyler istället för ägg, är ”brytningen” när effekten är över aktiveringsenergin för det materialet att bryta sina inre bindningar och sammanfoga bindningar med de andra molekylerna. En kemisk reaktion har inträffat.

så ju snabbare du får molekyler som rör sig i slumpmässiga riktningar desto fler kollisioner kommer du att ha över tröskelaktiveringsenergin. Den genomsnittliga hastigheten som befolkningen rör sig är en direkt korrelation av temperaturen.

• högre temp
• hårdare och mer frekventa effekter
• fler kemiska reaktioner mellan material
• snabbare åldrande!

ser dessa brända ut för dig? Jag borde göra detta i en temperaturkammare!

här är ekvationen bakom den receptlinjen i din kokbok ”Simmer vid 200F i 20 minuter”

i exponentiell form blir effekten av temperatur på reaktionshastigheter med hjälp av Arrhenius-ekvationen:

k=a*exp(-Ea/r*t)

k – är hastighetskoefficienten,

A – är en konstant egenskap hos reaktionen,

Ea – är aktiveringsenergin,

R – är den universella gaskonstanten

T – är temperaturen (i grader Kelvin).