ABSTRACT
L’effetto della densità sulla reattività del 2-propanolo in acqua supercritica (SCW) è stato studiato in un reattore batch agitato con iniezione diretta di piccole quantità di liquidi organici direttamente nell’ambiente supercritico. Il substrato viene portato da temperature ambiente a condizioni supercritiche in ≤200 ms, evitando interferenze dalla chimica subcritica dell’acqua calda e permettendo di isolare la reattività nella regione SCW. Il campionamento su microscala in linea permette l’analisi del prodotto senza perturbare significativamente le condizioni di reazione. A densità da 0,24 g cm-3 a 0,58 g cm-3 la reazione principale del 2-propanolo risulta essere la disidratazione per dare propene e acqua. La reazione raggiunge l’equilibrio in tempi da pochi minuti a decine di ore, con un tasso fortemente dipendente dalla densità dell’acqua. Questo fenomeno è stato studiato a densità dell’acqua tra 0,24 g cm-3 e 0,58 g cm-3 e a temperature tra 654 K e 686 K. Si postula che gran parte dell’aumento del tasso con la densità sia dovuto alla crescente importanza dei processi ionici e della catalisi acida a causa della crescente dissociazione dell’acqua che avviene a densità più elevate. Anche la stabilizzazione degli stati di transizione separati dalla carica a causa del cambiamento della costante dielettrica dell’acqua con la densità potrebbe essere importante. Vengono discusse alcune implicazioni per quanto riguarda lo scale-up della tecnologia SCW sulla base dei dati di piccoli studi su scala di laboratorio.