ABSTRACT
Den virkning, som tætheden har på reaktiviteten af 2-propanol i superkritisk vand (SCW), er blevet undersøgt i en omrørt batchreaktor med direkte indsprøjtning af små mængder organiske væsker direkte i det superkritiske miljø. Substratet bringes fra omgivelsestemperatur til superkritiske forhold på ≤200 ms, hvilket forhindrer interferens fra kemi i underkritisk varmt vand og gør det muligt at isolere reaktiviteten i SCW-regionen. On-line prøveudtagning i mikroskala giver mulighed for produktanalyse uden væsentlig forstyrrelse af reaktionsbetingelserne. Ved tætheder på 0,24 g cm-3 til 0,58 g cm-3 viser det sig, at hovedreaktionen af 2-propanol er dehydrering til propen og vand. Reaktionen når ligevægt i løbet af nogle få minutter til et par tiendedele af timer, og hastigheden afhænger stærkt af vandets massefylde. Dette fænomen blev undersøgt ved vandtætheder mellem 0,24 g cm-3 og 0,58 g cm-3 og temperaturer mellem 654 K og 686 K. Det postuleres, at en stor del af hastighedsforøgelsen med tætheden skyldes den stigende betydning af ioniske processer og syrekatalyse som følge af den stigende dissociation af vand, der finder sted ved højere tætheder. Stabilisering af ladningsseparerede overgangstilstande som følge af ændringen i vandets dielektriske konstant med densiteten kan også være vigtig. Der diskuteres nogle implikationer med hensyn til opskalering af SCW-teknologi baseret på data fra små laboratorieskalaundersøgelser.