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).

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

Totes 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]

Solubilitat del clorotalonil en aigua
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

L'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

L'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

Aigua supereescalfada

Referències

↑ 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

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.