利用毛細管反應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，疏水性有機物一般被認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，高溫高壓水對疏水性有機物的溶解能力明顯增強，乃至可以達到完全互溶的狀態(tài)。溶解度數(shù)據(jù)作為基礎參數(shù)，對超臨界流體中化學反應動力學研究、萃取分離、化學合成、以及高溫高壓反應器的設計、運行和優(yōu)化均十分重要。但由于高溫高壓條件的苛刻性，對設備要求較高，再加上操作難度大等問題，導致可利用的疏水性有機物的溶解度數(shù)據(jù)仍十分

2、匱乏。
　　傳統(tǒng)用于測定溶解度的靜態(tài)法存在著取樣過程中容易破壞相平衡，動態(tài)法難于保證取樣體系已達到相平衡等缺點。本實驗研究在避免這些缺點的基礎上提出了一種新的測定有機物在超/亞臨界水中溶解度的方法。課題組自主設計研發(fā)了一套由微型石英毛細管反應器、高精密冷熱臺、數(shù)字在線分析系統(tǒng)和共聚焦拉曼光譜儀組成的測定疏水性有機物在亞臨界水中溶解度的裝置，并且已經(jīng)成功測定了氯苯、對氯甲苯、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。
　　實驗利用管式加熱爐和微型石英毛細管反應器（FSCR），探究了間氯甲苯和鄰二氯苯在亞臨界水中的穩(wěn)定性，測定了溶解度；結合數(shù)字實時錄像分析系統(tǒng)研究了物質(zhì)在水中溶解的相態(tài)變化過程；采用Raman光譜分析了物質(zhì)在水中的溶解機理。研究結果具體如下：
　?。?）FSCR中間氯甲苯-水體系和鄰二氯苯-水體系分別經(jīng)過15h、20h“升溫-恒溫-升溫”達到240℃和286.3℃，溶質(zhì)完全溶解時，間氯甲苯和鄰二氯苯-水體系已經(jīng)達

4、到了均一混合狀態(tài)，不存在濃度梯度。
　?。?）當加熱至320℃，恒溫9小時后，間氯甲苯和鄰二氯苯中三個樣品的平均回收率分別達到98.4％和98.3%，除去實驗操作的人為誤差及裝置本身的系統(tǒng)誤差外，可以認為間氯甲苯和鄰二氯苯在水中幾乎沒有發(fā)生氧化水解。
　?。?）實驗測定了間氯甲苯在249.2~294.9℃、鄰二氯苯在256.7~294.1℃溫度范圍內(nèi)的溶解度，并對數(shù)據(jù)進行擬合，得到的方程分別為S=1.0572T-231.57