利用毛細(xì)管反應(yīng)器研究亞臨界水中間氯甲苯及鄰二氯苯的溶解度.pdf

1、常溫常壓狀態(tài)下，疏水性有機(jī)物一般被認(rèn)為不溶或者微溶于水，其溶解度數(shù)據(jù)一直不為人們所重視。但是在超/亞臨界條件下，隨著介電常數(shù)的減小，高溫高壓水對(duì)疏水性有機(jī)物的溶解能力明顯增強(qiáng)，乃至可以達(dá)到完全互溶的狀態(tài)。溶解度數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)參數(shù)，對(duì)超臨界流體中化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究、萃取分離、化學(xué)合成、以及高溫高壓反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和優(yōu)化均十分重要。但由于高溫高壓條件的苛刻性，對(duì)設(shè)備要求較高，再加上操作難度大等問(wèn)題，導(dǎo)致可利用的疏水性有機(jī)物的溶解度數(shù)據(jù)仍十分

2、匱乏。
　　傳統(tǒng)用于測(cè)定溶解度的靜態(tài)法存在著取樣過(guò)程中容易破壞相平衡，動(dòng)態(tài)法難于保證取樣體系已達(dá)到相平衡等缺點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)研究在避免這些缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了一種新的測(cè)定有機(jī)物在超/亞臨界水中溶解度的方法。課題組自主設(shè)計(jì)研發(fā)了一套由微型石英毛細(xì)管反應(yīng)器、高精密冷熱臺(tái)、數(shù)字在線分析系統(tǒng)和共聚焦拉曼光譜儀組成的測(cè)定疏水性有機(jī)物在亞臨界水中溶解度的裝置，并且已經(jīng)成功測(cè)定了氯苯、對(duì)氯甲苯、2,4-二氯甲苯、鄰氯甲苯以及2,4-二氯氟苯在亞臨界水中

3、的溶解度。
　　實(shí)驗(yàn)利用管式加熱爐和微型石英毛細(xì)管反應(yīng)器（FSCR），探究了間氯甲苯和鄰二氯苯在亞臨界水中的穩(wěn)定性，測(cè)定了溶解度；結(jié)合數(shù)字實(shí)時(shí)錄像分析系統(tǒng)研究了物質(zhì)在水中溶解的相態(tài)變化過(guò)程；采用Raman光譜分析了物質(zhì)在水中的溶解機(jī)理。研究結(jié)果具體如下：
　　（1）FSCR中間氯甲苯-水體系和鄰二氯苯-水體系分別經(jīng)過(guò)15h、20h“升溫-恒溫-升溫”達(dá)到240℃和286.3℃，溶質(zhì)完全溶解時(shí)，間氯甲苯和鄰二氯苯-水體系已經(jīng)達(dá)

4、到了均一混合狀態(tài)，不存在濃度梯度。
　?。?）當(dāng)加熱至320℃，恒溫9小時(shí)后，間氯甲苯和鄰二氯苯中三個(gè)樣品的平均回收率分別達(dá)到98.4％和98.3%，除去實(shí)驗(yàn)操作的人為誤差及裝置本身的系統(tǒng)誤差外，可以認(rèn)為間氯甲苯和鄰二氯苯在水中幾乎沒(méi)有發(fā)生氧化水解。
　?。?）實(shí)驗(yàn)測(cè)定了間氯甲苯在249.2~294.9℃、鄰二氯苯在256.7~294.1℃溫度范圍內(nèi)的溶解度，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到的方程分別為S=1.0572T-231.57