Obtención y análisis de expresiones de cinética química. II. Optimización y evaluación de parámetros cinéticos para catalizadores



Título del documento: Obtención y análisis de expresiones de cinética química. II. Optimización y evaluación de parámetros cinéticos para catalizadores
Revista: Mundo nano (en línea)
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000445537
ISSN: 2448-5691
Autores: 1
Instituciones: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Química, Ciudad de México. México
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 14
Número: 26
País: México
Idioma: Español, inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Dada la importancia de los ajustes para crear un modelo matemático que describa el comportamiento cinético de una reacción química, en este artículo se describe la manera general para alcanzar dichos ajustes. Se destaca la importancia de la suma de los errores al cuadrado como función objetivo, y de ahí lograr la minimización de la suma de errores. A esta manera de proceder se la conoce como mínimos cuadrados. En el artículo se muestran los algoritmos necesarios para lograr la minimización cuando la cinética a ajustar es simple (una reacción y una ecuación cinética), donde se utiliza el procedimiento de mínimos cuadrados lineal; o para cinéticas complejas donde es necesario ajustar sistemas de ecuaciones que probablemente sean no lineales, aquí se necesitan algoritmos más robustos como Gauss-Newton, gradiente descendente y Levenberg-Marquart. Se presenta un ejemplo breve de cómo realizar el ajuste de una cinética con cuatro reacciones utilizando el método GRG2 en solver de Microsoft Excel™. También se toca la representación de la bondad del ajuste a través de diferentes gráficas y se habla de diferentes formas en las que la literatura científica representa los datos de actividad catalítica para mostrar el ajuste del mejor modelo cinético
Resumen en inglés Given the importance of the fitting of a mathematical model that describes the kinetic behavior of a chemical reaction, this article describes the general method to achieve such adjustments. It emphasizes the importance of the least squares procedure and how to achieve the minimization of the sum of square errors, presenting examples of the algorithms when the kinetics to be adjusted is simple (one reaction and one kinetic equation), where the linear least squares procedure is used; or for complex kinetics where, then, it is necessary to adjust systems of equations that are probably nonlinear, here we are talking about Newton-Raphson, Gauss-Newton and Levenberg-Marquart algorithms. Once the adjustments were made, there is, also, presentation about how to show the goodness of the fit through graphs. Different cases of how the scientific literature displays the catalytic activity data and the best kinetic model are shown
Disciplinas: Química,
Matemáticas
Palabras clave: Ingeniería química,
Matemáticas aplicadas,
Cinética química,
Rapidez de reacción,
Actividad catalítica,
Mínimos cuadrados,
Algoritmo Gauss- Newton,
Algoritmo del gradiente descendente,
Algoritmo Levenberg-Marquart
Keyword: Chemical engineering,
Applied mathematics,
Chemical kinetics,
Chemical reaction rate,
Catalytic activity,
Least squares,
Gauss-Newton algorithm,
Descendent gradient algorithm,
Levenberg-Marquart algorithm
Texto completo: Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF)