ABSTRACT
Däthetens effekt på reaktiviteten hos 2-propanol i superkritiskt vatten (SCW) har undersökts i en omrörd satsreaktor med direktinsprutning av små mängder organiska vätskor direkt i den superkritiska miljön. Substratet förs från omgivningstemperatur till superkritiska förhållanden på ≤200 ms, vilket förhindrar störningar från underkritisk varmvattenkemi och gör det möjligt att isolera reaktiviteten i SCW-området. Provtagning i mikroskala on-line möjliggör produktanalys utan att reaktionsförhållandena störs nämnvärt. Vid densiteter på 0,24 g cm-3 till 0,58 g cm-3 visar sig huvudreaktionen av 2-propanol vara dehydrering för att ge propen och vatten. Reaktionen når jämvikt på några minuter till tiotals timmar, med en hastighet som är starkt beroende av vattentätheten. Detta fenomen undersöktes vid vattentätheter mellan 0,24 g cm-3 och 0,58 g cm-3 och temperaturer mellan 654 K och 686 K. Det antas att en stor del av hastighetsökningen med tätheten beror på den ökande betydelsen av joniska processer och syrakatalys på grund av den ökande dissociation av vatten som sker vid högre tätheter. Stabilisering av laddningsseparerade övergångstillstånd på grund av förändringen av vattnets dielektriska konstant med tätheten kan också vara viktig. Vissa implikationer med avseende på uppskalning av SCW-teknik baserat på data från små studier i laboratorieskala diskuteras.