Aigua sobreescalfada
L'Aigua sobreescalfada, en anglès:Superheated water, és aigua líquida sota pressió a temperatures entre l'usual punt d'ebullició, 100 °C, i la temperatura crítica, 374 °C. També es coneix com a "aigua subcrítica" o "aigua calenta pressuritzada." L'aigua sobreescalfada és estable perquè està en un recipient segellat on l'aigua líquida està en equilibri amb el vapor d'aigua a la pressió de vapor saturada. És diferent del terme sobreescalfament (superheating) el qual es refereix a aigua a pressió atmosfèrica per sobre del punt d'ebullició normal, la qual no ha bullit a causa de la pèrdua de llocs de nucleació (de vegades s'experimenta escalfant líquids en un microones).
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/37/Pressure_cooker_oval_lid.jpg/220px-Pressure_cooker_oval_lid.jpg)
Moltes de les propietats anòmales de l'aigua es deuen als seus enllaços d'hidrogen molt forts. En l'aigua sobreescalfada la solubilitat dels materials orgànics s'incrementa i així l'aigua pot actuar com un solvent, reactiu i catalitzador en aplicacions industrials i analítiques.
Canvi de les propietats amb la temperatures
modificaTotes les matèries canvien amb la temperatura, però l'aigua mostra canvis més grans dels que es podria esperar. La viscositat i la tensió superficial de l'aigua davalla i la difusió s'incrementa quan la temperatura puja. [1]
T (°C) | Fracció molar |
---|---|
50 | 5.41 x 10−8 |
100 | 1.8 x 10−6 |
150 | 6.43 x 10−5 |
200 | 1.58 x 10−3 |
Així l'aigua sobreescalfada es pot usar per processar molts compostos orgànics amb benefici mediambiental significatiu respecte l'ús de solvents orgànics convencionals.
Corrosió
modificaL'aigua sobreescalfada pot ser més corrosiva que l'aigua a temperatures ordinàries, i a temperatures per sobre de 300 °C es necessiten aliatges especialment resistents.[2] i les cel·les d'acer inoxidable mostren només un lleuger deteriorament després de 40-50 usos a temperatures fins a 350 °C.[3]
Reaccions
modificaL'aigua sobreescalfada junt amb aigua supercrítica s'ha usat per oxidar matèries perilloses en el procediment d'oxidació humida. Com que la concentració d'ions oxoni i hidròxid són 100 vegades superiors que en l'aigua normal a 25 °C, l'aigua sobreescalfada pot actuar com un àcid més fort i una base química més forta en molts tipus de reacció.[3][4] Els triacilglicerols es poden hidrolitzar a àcids grassos lliures i glicerol amb aigua sobreescalfada a 275 °C,[5] el qual pot ser el primer dels dos estadis per a fer biodiesel. [6]
Vegeu també
modificaReferències
modifica- ↑ Chaplin, Martin. «Explanation of the physical anomalies of water». London South Bank University, 04-01-2008. [Consulta: 15 gener 2008].
- ↑ Burnham, Robert N.; et al. «Measurement of the flow of superheated water in blowdown pipes at MP2 using an ultrasonic clamp-on method». Panametrix, 2001. Arxivat de l'original el 2007-10-27. [Consulta: 14 gener 2008].
- ↑ 3,0 3,1 Holliday, Russel L.; Yong, B.Y.M., Kolis, J.W., «Organic synthesis in subcritical water. Oxidation of alkyl aromatics». Journal of Supercritical Fluids. Elsevier, 12, 3, 1998, pàg. 255–260. DOI: 10.1016/S0896-8446(98)00084-9 [Consulta: 12 gener 2008].
- ↑ Katritzki, A.R.; S. M. Allin; M. Siskin «Aquathermolysis: reaction of organic compounds with superheated water». Accounts of Chemical Research. American Chemical Society, 29, 8, 1996, pàg. 399–406. Arxivat de l'original el 2012-12-02. DOI: 10.1021/ar950144w [Consulta: 14 gener 2008]. Arxivat 2012-12-02 a Wayback Machine.
- ↑ King, Jerry W.; Holliday, R.L. and List, G.R. «Hydrolysis of soubean oil in a subcritical water flow reactor». Green Chemistry. Royal Society of Chemistry, desembre 1999, pàg. 261–264 [Consulta: 12 gener 2008].
- ↑ Saka, Shiro; Kusdiana, Dadan. «NEDO "High efficiency bioenergy conversion project"R & D for biodiesel fuel (BDF) by two step supercritical methanol method». Arxivat de l'original el 2011-09-10. [Consulta: 12 gener 2008].
Enllaços externs
modifica- The International Association for the Properties of Water and Steam
- Calculator Arxivat 2008-02-13 a Wayback Machine. for vapour pressure and enthalpy of superheated water.