Khái niệm về lưu chất siêu tới hạn (supercritical fluid) Lưu chất siêu tới hạn được định nghĩa là trạng thái vật lý của một chất nào đó ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao hơn nhiệt độ tới hạn và áp suất tới hạn. Thật ra định nghĩa ban đầu về lưu chất siêu tới hạn còn có thêm điều kiện áp suất phải nhỏ hơn giá trị có thể biến đổi chất đó sang trạng thái rắn.
Phản ứng hữu dung môi cacbon dioxit siêu tới hạn I Khái niệm lưu chất siêu tới hạn (supercritical fluid) Lưu chất siêu tới hạn định nghĩa trạng thái vật lý chất điều kiện nhiệt độ áp suất cao nhiệt độ tới hạn áp suất tới hạn Thật định nghĩa ban đầu lưu chất siêu tới hạn cịn có thêm điều kiện áp suất phải nhỏ giá trị biến đổi chất sang trạng thái rắn Tuy nhiên điều kiện thường bỏ qua giá trị áp suất vô lớn thực tế không gặp Dưới giản đồ pha cacbon dioxit, điểm (304,1K, 73,75 atm) điểm tới hạn cacbon dioxit II Cái nhìn chung góc độ hóa học xanh Dung môi không độc hại, không gây cháy nổ chi phí thấp so với dung mơi hữu thơng hường Các khí hydro, oxy hay CO… tan tốt cacbon dioxit siêu tới hạn, có nghĩa phản ứng hydro hóa, oxy hóa hay cacbonyl hóa xảy nhanh Do có độ nhớt thấp khả khuếch tán cao nên tốc độ phản ứng tăng lên Khả chịu nén cao giúp điều chỉnh tỷ trọng dung mơi, có nghĩa điều chỉnh tính chất vật lý phụ thuộc vào tỷ trọng số điện môi hay độ nhớt, nói việc điều chỉnh tính chất dung môi cần thay đổi nhiệt độ áp suất hỗn hợp nên khơng chế phản ứng theo hướng mong muốn Trơ bền với tác nhân oxy hóa Dễ dàng tách lấy sản phẩm cần giảm áp suất hay nhiệt độ cacbon dioxit lại trở dạng khí Điều giúp dễ dàng tách lấy xúc tác khỏi hệ thống phản ứng làm tăng tuổi thọ xúc tác III Phản ứng hữu cacbon dioxit siêu tới hạn Có thể thực nhiều phản ứng dung môi với kết tốt so với dung mơi hữu bình thường, việc dùng xúc tác đồng thể hay dị thể IV Kỹ thuật tiến hành phản ứng Hệ thống phản ứng với dung môi cacbon dioxit siêu tới hạn Trong hệ thống đơn giản cacbon dioxit dẫn từ bình khí qua hệ thống nén sau làm lạnh để đưa vào hệ thống phản ứng Vào năm kỷ XXI, kỹ thuật sử dụng để tiến hành phản ứng xúc tác dị thể hệ thống hai pha cacbon dioxit siêu tới hạn – dung môi xanh khác (thường nước hay chất lỏng ion) Chẳng hạn sơ đồ tiến hành phản ứng hydro hóa sau Trong phản ứng tác chất xúc tác đưa vào pha hòa tan với cacbon dioxit siêu tới hạn chất phản ứng đưa vào pha nước, sản phẩm tạo thành chiết pha nước tách ngồi Quy trình tiện lợi nhiều khơng phải tốn thêm thời gian để hóa cacbon dioxit ... độ cacbon dioxit lại trở dạng khí Điều giúp dễ dàng tách lấy xúc tác khỏi hệ thống phản ứng làm tăng tuổi thọ xúc tác III Phản ứng hữu cacbon dioxit siêu tới hạn Có thể thực nhiều phản ứng dung. .. ứng dung môi với kết tốt so với dung mơi hữu bình thường, việc dùng xúc tác đồng thể hay dị thể IV Kỹ thuật tiến hành phản ứng Hệ thống phản ứng với dung môi cacbon dioxit siêu tới hạn Trong hệ... siêu tới hạn – dung môi xanh khác (thường nước hay chất lỏng ion) Chẳng hạn sơ đồ tiến hành phản ứng hydro hóa sau Trong phản ứng tác chất xúc tác đưa vào pha hòa tan với cacbon dioxit siêu tới hạn