Arrheniuksen yhtälö

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Arrheniuksen yhtälö on empiirinen yhtälö, joka kuvaa kemiallisen reaktion nopeusvakion riippuvutta lämpötilasta.[1] Sitä voidaan käyttää nopeusvakion määrittämiseen ja se on yksinkertaisuudestaan huolimatta osoittautunut tarkaksi laajalla lämpötila-alueella useimmille reaktioille. Arrheniuksen yhtälö on muotoa[1]

missä on reaktionopeusvakio, reaktion taajuustekijä, reaktion aktivoitumisenergia [kJ/mol], yleinen kaasuvakio ja lämpötila kelvineissä.

Yhtälön esitti ensimmäisenä alankomaalainen kemisti Jacobus Henricus van ’t Hoff vuonna 1884. Viisi vuotta myöhemmin ruotsalainen kemisti Svante Arrhenius selitti sen fysikaaliset perusteet.

Arrheniuksen tekijä ja aktivoitumisenergia eivät ole täysin lämpötilasta riippumattomia. Tämän vuoksi käytetään myös muunnettua Arrheniuksen yhtälöä, jonka mukaan pre-eksponentiaalinen tekijä on riippuvainen lämpötilasta. Tämä muunnos on muotoa:[2][3]

missä on lämpötilasta riippumaton vakio ja on vakio.

Arrheniuksen yhtälön käyttö elektroniikassa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Elektroniikan luotettavuusanalyyseissä käytetään Arrheniuksen yhtälöä määritettäessä jonkin komponentin lämpötilasta riippuvaa vikojen esiintymisnopeutta, eli komponentin vikaantuvuutta. Vikaantuvuusmalli noudattaa Arrheniuksen yhtälöä muodossa

missä on komponentin vikaantuvuus [1/h] lämpötilassa T [K], joka on komponentin vioittumisen kannalta merkitsevä lämpötila. on vikaantuvuus lämpötilassa .

Yhtälössä oleva aktivaatioenergia on erilainen erilaisille vikatyypeille. Usein käytetään arvoa 1 eV.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b Arrhenius equation IUPAC GoldBook. Viitattu 24.07.2013. (englanniksi)
  2. Modified Arrhenius equation IUPAC GoldBook. Viitattu 24.07.2013. (englanniksi)
  3. Serban Moldoveanu: Pyrolysis of Organic Molecules, s. 68. Elsevier, 2009. ISBN 978-0-444-53113-1. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 22.07.2013). (englanniksi)