แบบจำลองอันดับเอ้นสำหรับการทำนายประสิทธิภาพของซิงค์ (II) คลอไรด์ในการสังเคราะห์พอลิ(เอปไซลอน-คาโพร์แลกโทน)

บทคัดย่อ

ในงานวิจัยนี้คณะวิจัยได้ทำการศึกษาถึงประสิทธิภาพของซิงค์(II) คลอไรด์ (ZnCl₂) ในการริเริ่มพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวง (ROP) ของเอปไซลอน-คาโพร์แลกโทน (ε-CL) โดยใช้เทคนิคนอน-ไอโซเทอร์มอลดิฟเฟอเรนเชียสแกนนิงคาลอริเมอตรี (DSC) และการทำโมเดลฟิตติ้ง จากผลการทดลองพบว่าซิงค์(II) คลอไรด์ สามารถริเริ่มปฏิกิริยา พอลิเมอไรเซชันของ ε-CL ได้และพบกราฟของการคายความร้อนในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 160 - 280 ^oC ที่อัตราการให้ความร้อน 10 ^oC/min จากการทำโมเดลฟิตติ้งโดยใช้แบบจำลองอันดับเอ็น (f(α) = (1-α)ⁿ; n = 0.1-1.0) พบว่าค่าของมอนอเมอร์คอนเวอร์ชัน (α) ที่ได้จากสมการอัตราอันดับที่ 0.5 (dα/dt = Aexp(-E_a/RT)(1-α)^0.5) ได้ผลใกล้เคียงกับการทดลองมากที่สุดและสามารถทำนายการเกิดพอลิเมอไรเซชันของ ε-CL ที่อัตราการให้ความร้อน 5, 15 และ 20 ^oC/min ได้ จากข้อมูลที่ได้จากการจำลองพบว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นและสิ้นสุดได้เร็วขึ้นเมื่อใช้อัตราการให้ความร้อนสูง และอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามอัตราการให้ความร้อน นอกจากนี้ค่าพลังงานก่อกัมมันต์ (E_a) และค่าคงที่ความถี่ของการชน (A) สามารถหาได้จากวิธีไอโซคอนเวอร์ชันนอลของคิสซิงเกอร์-อากาฮิระ-ซูโนส (KAS) และมีค่าเฉลี่ยของ E_a และ A เท่ากับ 73.7 kJ/mol และ 4.7×10⁷ s^-1 ตามลำดับ