Kinetics of Fluorescein Sodium Salt /Polystyrene (FFS/PS) Composites by TG Technique

Abstract

The fluorescein sodium salt (FSS) /polystyrene (PS) composites were prepared by powder metallurgy method (PM). The thermal behavior of the composites was characterized by thermogravimetric analysis (TG) technique. It is observed that the composites decompose in two steps. The kinetic parameters (activation energy, frequency factor) and thermodynamic parameters (enthalpy H# change, entropy change S# and Gibbs free energy change G#) were calculated from the TG curves. Eight g() functions for decomposition mechanism (DM) were used to evaluate the kinetic parameters and analysis of experimental results suggests that in the first decomposition step, the actual DM is D3 type which is the three-dimensional diffusion mechanism for the first decomposition step of the composites. But, in the second decomposition step, it was observed that the decomposition mechanism is from one-dimensional diffusion (D1) to the random nucleation mechanism (F1).

Keywords

• Composite
• Kinetic-Thermodynamic Parameters
• Thermal Analysis

TG Tekniği ile Floresin Sodyum Tuzu / Polistiren (FFS / PS) Kompozitlerinin Kinetiği

Öz

Floresin sodyum tuzu (FSS) / polistiren (PS) kompozitleri toz metalurjisi metodu (PM) ile hazırlandı. Kompozitlerin termal davranışı, termogravimetrik analiz (TG) tekniği ile karakterize edildi. Kompozitlerin iki adımda bozunduğu gözlendi. Kinetik parametreler (aktivasyon enerjisi, frekans faktörü) ve termodinamik parametreler (entalpi H # değişimi, entropi değişimi S # ve Gibbs serbest enerji değişimi G #) TG eğrilerinden hesaplandı. Bozunma mekanizması (DM) için sekiz g () fonksiyon kinetik parametreleri değerlendirmek için kullanıldı ve deneysel sonuçların analizi, birinci bozunma adımında, gerçek DM'nin kompozitlerin birinci bozunma adımı için üç boyutlu difüzyon mekanizması olan D3 tipi olduğunu göstermiştir. Fakat, ikinci bozunma aşamasında, bozunma mekanizmasının bir boyutlu difüzyondan (D1), rastgele çekirdeklenme mekanizmasına (F1) olduğu gözlendi.

Anahtar Kelimeler

• Kompozit
• Kinetik-Termodinamik parametreler
• Termal Analiz

Kaynakça

1. M. Zayed and F.A. Nour El-dien, Thermochem. Acta, 114(1987) 359
2. A.A. Salman, J. Therm. Anal. Cal., 63 (2001) 22
3. L. Nunez, F. Fraga, M.R. Nunez, M.T Villanueva, Polymer 41 (2000) 4635.
4. X. Wang, K. Yang, Y. Wang, B. Wu, Y. Liu, B. Yang, Polymer Degradation and Stability, 81 (2003) 415.
5. M.I. Nad-Elrahman, M.O. ahmed, S.M. Ahmed, T. Aboul-Fadl, A. El-Shorbagi, Biophysical Chemistry, 97 (2000) 113.
6. N. Bmanaragan, N.S. Saxena, D. Bhandari, M.M. Imran and D.D. Paudyal, Bull. Mater. Sci., 23(5) (2000) 369
7. H.L. Friedman, J. Poly. Sci. Polym. Symp., 41 (1964) 183
8. H.H. Horowitz, A. Metzger, Anal. Chem, 35 (1963) 1464.

9. A.W. Coats, J.P. Redfren, Nature 201 (1964) 68.
10. R.M. Mahfouz, K.A. Al-Farhan, G.Y. Hassen, A.I. Al-Wassil, S.M. Alshehri, A.A. Al-Wallan, Synth. React. Inorg. Met-Org. Chem. 32(3) (2002) 489.