ABSTRACT
Tiheyden vaikutusta 2-propanolin reaktiivisuuteen ylikriittisessä vedessä (SCW) on tutkittu sekoitetussa panosreaktorissa, jossa pieniä määriä orgaanisia nesteitä ruiskutetaan suoraan ylikriittiseen ympäristöön. Substraatti siirretään ympäristön lämpötilasta ylikriittisiin olosuhteisiin ≤200 ms:ssa, mikä estää alikriittisen kuuman veden kemian häiriöt ja mahdollistaa reaktiivisuuden eristämisen SCW-alueella. On-line-mikroskooppinäytteenotto mahdollistaa tuoteanalyysin häiritsemättä merkittävästi reaktio-olosuhteita. Tiheyksillä 0,24 g cm-3 – 0,58 g cm-3 2-propanolin pääasiallinen reaktio on dehydraatio propeeniksi ja vedeksi. Reaktio saavuttaa tasapainon muutamasta minuutista kymmeniin tunteihin, ja sen nopeus riippuu voimakkaasti veden tiheydestä. Ilmiötä tutkittiin veden tiheyksillä 0,24 g cm-3 – 0,58 g cm-3 ja lämpötiloilla 654 K – 686 K. Oletetaan, että suuri osa nopeuden kasvusta tiheyden myötä johtuu ioniprosessien ja happokatalyysin kasvavasta merkityksestä, joka johtuu veden lisääntyvästä dissosioitumisesta suuremmilla tiheyksillä. Myös varaukseltaan erillisten siirtymätilojen stabiloituminen, joka johtuu veden dielektrisyysvakion muuttumisesta tiheyden myötä, voi olla tärkeää. Pienistä laboratoriomittakaavan tutkimuksista saatuihin tietoihin perustuvia vaikutuksia SCW-teknologian skaalaamiseen käsitellään.