Kinetika kondenzace resorcinolu s formaldehydem pomocí DSC

Bc. Petra ŠRÁMKOVÁ

Master's thesis

The kinetics of resorcinol-formaldehyde condensation by DSC

Abstract:

V rámci této práce byla zkoumána zásaditě katalyzovaná polykondenzační reakce resorcinolu s formaldehydem pomocí diferenční skenovací kalorimetrie. Byly připraveny tři různé směsi lišící se hmotnostním obsahem reaktantů ve vzorku (20 a 40 %) a také množstvím katalyzátoru vyjádřeném jako molární poměr resorcinolu a katalyzátoru (R/C = 50 a 25). U všech směsí byl zachován molární poměr resorcinolu a formaldehydu R/F = 0,5. Měření byla prováděna při různých rychlostech ohřevu v rozmezí 0,5-5 K/min. Směs byla zahřívána na 100 °C. Během polykondenzace došlo k uvolnění 97-107 kJ/mol v rámci dvou reakčních kroků. První reakční krok je charakterizován aktivační energií 91-105 kJ/mol, druhý reakční krok má nižší energetickou bariéru 77-81 kJ/mol. Na základě navržené kinetické rovnice a experimentálních dat byl sestaven teoretický kinetický model, který umožnil predikovat další teplotní programy, např. programy s vloženým izokrokem. Správnost modelu byla poté experimentálně potvrzena.

Abstract:

This thesis deals with study of base-catalyzed resorcinol-formaldehyde polycondensation by DSC. Three samples were prepared which differed in mass contents of reactants (20 and 40 %) and in molar ratio of resorcinol and catalyst (R/C = 50 and 25). All samples had molar ratio of resorcinol and formaldehyde R/F = 0.5. Heating rate ranged from 0.5 to 5 K/min. The mixture was heated to 100 °C. During the polycondensation, the heat of reaction 97 - 107 kJ/mol was evolved in two reaction steps. In the first step the higher activation energy 91 - 105 kJ/mol was found, in the second step it was 77 - 81 kJ/mol. The theoretical kinetic model was created to simulate other temperature programs (e.g. program with isothermal step). The model was experimentally confirmed.

Keywords

resorcinol-formaldehydové gely, kondenzační reakce, kinetika, DSC

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2020

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 19. 6. 2020
• Supervisor: Doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry of Solid Phase