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实验室反应釜在超临界水的应用
阅览(804)次   2014-12-11  

 超临界水的诸多好处,使得科研人员在此投入了巨大的精力与心血进行研究。由于超临界水需要在特点环境中产生,同时超临界水可以缓慢的腐蚀几乎所有的金属材质,甚至包括黄金,对于实验室反应釜材质性能选择提出了更高的要求。

  超临界水是水在高温(374度)高压(22.1MPa)以上条件下的状态,这种超临界水有很多自身特点,比如极强的氧化性能,将需要处理的反应介质放入超临界水时,再向其中溶解氧气,其氧化性高于高锰酸钾等物质。再有就是许多物质可以在超临界水中燃烧,其次是可以溶解很多常规条件下水无法溶解的物质,而且溶解后体积会相较大大缩小。第四是超临界水的超强催化作用,能将催化反应速度增强。

  超临界水的诸多好处,使得科研人员在此投入了巨大的精力与心血进行研究。由于超临界水需要在特点环境中产生,同时超临界水可以缓慢的腐蚀几乎所有的金属材质,甚至包括黄金,对于实验室反应釜材质性能选择提出了更高的要求。在超临界水的应用中最常考虑的材质为钛(或钛合金)和镍基合金。国内外有大量文献进行了报道,总体而言,采用钛合金的抗腐蚀性能较好,通常在实验室反应釜的制作中通过钛合金的衬里来完成的。钛合金高温(超过230度)的承压效果开始减弱甚至消失,只有通过将钛合金内衬到高温承压效果好的材质上来达到效果。而钛合金的焊接很特殊,在外界常规条件下几乎不能与其他材质进行有效焊接,需要在惰性气体充满环境下进行,对焊接条件及人员技术水平提出了更高的要求,增加了设备的制造成本。当然,镍基合金也在超临界水研究中常以制造实验室反应釜,主要是针对强碱性超临界水的反应体系,研究发现,这样的反应体系对镍基合金制实验室反应釜基本上没有腐蚀作用。

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