Apa Kegunaan Reaktor Autoklaf Hidrotermal?
Jan 10, 2025
Tinggalkan pesan
Prinsip kerja dari reaktor autoklafadalah menggunakan tekanan tinggi untuk menghasilkan lingkungan reaksi dan mendorong reaksi kimia. Dalam keadaan tekanan tinggi, jarak molekul gas kecil, frekuensi tumbukan reaksi meningkat, dan laju reaksi dipercepat. Selain itu, kinerja difusi gas berkurang pada kondisi tekanan tinggi, yang selanjutnya mendorong reaksi. Dengan mengontrol suhu, tekanan dan kecepatan pengadukan reaktor, pengendalian reaksi kimia yang tepat dapat dicapai.
Reaktor autoklaf hidrotermal menggunakan larutan berair bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi sebagai media reaksi, sehingga reaktan dapat bereaksi secara biokimia pada kondisi suhu dan tekanan tertentu. Reaktor tersebut banyak digunakan dalam bidang kimia, geologi, ilmu material, ilmu lingkungan dan bidang lainnya, terutama dalam eksperimen yang memerlukan lingkungan bertekanan tinggi untuk mempercepat reaksi kimia atau melarutkan zat yang tidak larut. Hal ini dapat digunakan dalam persiapan bahan nano, sintesis senyawa, pertumbuhan kristal, pencernaan sampel dan sebagainya.
Kami menyediakan reaktor autoklaf, silakan merujuk ke website berikut untuk detail spesifikasi dan informasi produk.
Produk:https://www.achievechem.com/chemical-equipment/autoclave-reactor-vessel.html
Reaksi apa yang cocok untuk reaktor hidrotermal bertekanan tinggi?
Reaktor autoklaf hidrotermal karena lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi yang khusus, cocok untuk berbagai reaksi kimia, terutama termasuk namun tidak terbatas pada jenis berikut:
 |
 |
 |
Reaksi sintesis:Melalui kombinasi langsung beberapa komponen dalam kondisi hidrotermal atau solvotermal atau melalui reaksi kombinasi keadaan antara, berbagai bahan polikristalin atau kristal tunggal dapat disintesis. Misalnya, penggunaan reaktor autoklaf hidrotermal dapat mensintesis saringan molekuler, saringan molekuler seperti senyawa, oksida umum dan produk lainnya pada suhu dan kondisi tekanan sedang, serta kristal kuarsa, hidrometalurgi dan kondisi suhu tinggi dan tekanan tinggi lainnya.
Reaksi perlakuan panas:Melalui pengolahan hidrotermal, kristal umum diubah menjadi kristal dengan sifat tertentu.
Reaksi kristalisasi:Reaksi yang memanfaatkan perbedaan stabilitas termodinamika dan kinetik suatu zat pada kondisi hidrotermal dan solvotermal.
Reaksi pertukaran ion:seperti pertukaran kation zeolit, pelunakan air sadah, pertukaran ion pada feldspar, dll.
Budidaya kristal tunggal:budidaya kristal tunggal besar dari kristal biji dalam kondisi hidrotermal dan solvotermal suhu tinggi dan tekanan tinggi. Misalnya, pertumbuhan kristal tunggal SiO2 dapat dilakukan dalam reaktor autoklaf hidrotermal.
Reaksi penguraian:Reaksi di mana suatu senyawa terurai menjadi kristal. Misalnya FeTiO3 dapat diuraikan menjadi FeO dan TiO2.
Reaksi ekstraksi:Reaksi untuk mengekstraksi logam dari suatu senyawa (atau mineral). Misalnya ekstraksi hidrotermal kalium dari bijih kalium dan ekstraksi hidrotermal tungsten dari barit.
Reaksi presipitasi:Reaksi di mana senyawa baru diendapkan. Misalnya KF bereaksi dengan MnCl2 atau CoCl2 menghasilkan KMnF3 atau KCoF3.
Reaksi oksidasi:Reaksi logam dan air murni, larutan berair dan pelarut organik pada suhu dan tekanan tinggi untuk memperoleh oksida, kompleks, dan senyawa logam-organik baru. Misalnya Cr bereaksi dengan H2O menghasilkan Cr2O3 dan H2.
Reaksi kristalisasi:Reaksi sol kristal, gel dan zat amorf lainnya. Misalnya, CeO2•xH2O dapat dikristalisasi menjadi CeO2.
Reaksi hidrolisis:seperti hidrolisis air garam alkohol.
Reaksi sintering:Reaksi sintering pada kondisi hidrotermal dan solvotermal dapat digunakan untuk membuat bahan keramik yang mengandung zat mudah menguap seperti OH-, F- dan S2-.
Sintering reaksi:reaksi kimia dan reaksi sintering dilakukan pada saat yang sama, yang dapat digunakan untuk membuat kromium oksida, zirkonia monoklinik, kompleks alumina-zirkonia dan bahan lainnya.
Reaksi pengepresan panas hidrotermal:kondisi pengepresan panas hidrotermal, pemadatan material dan reaksi pembentukan material komposit, dapat digunakan untuk pengolahan limbah radioaktif, pengawetan material khusus dan penyiapan material komposit khusus.
Selain itu, reaktor autoklaf hidrotermal juga dapat digunakan dalam spektrometri serapan atom dan analisis emisi plasma pada perlakuan awal sampel, serta reaksi sintesis dosis kecil. Ia juga dapat menggunakan asam kuat atau alkali di dalam tangki dan lingkungan tertutup bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi untuk mencapai tujuan pencernaan cepat zat-zat yang tidak larut. Oleh karena itu, reaktor autoklaf hidrotermal telah banyak digunakan dalam penelitian dan produksi petrokimia, biomedis, ilmu material, kimia geologi, ilmu lingkungan, ilmu pangan dan inspeksi komoditas.
Dalam kondisi apa reaksi-reaksi ini perlu dilakukan
Reaksi yang dilakukan dalam reaktor autoklaf hidrotermal perlu dilakukan pada kondisi suhu dan tekanan tertentu. Kondisi ini bervariasi tergantung pada jenis reaksi, namun umumnya berada dalam kisaran suhu dan tekanan tinggi. Berikut ini ikhtisar kondisi beberapa jenis reaksi utama:
Reaksi sintetik
Suhu: Biasanya antara 100 derajat C dan 1000 derajat C, bergantung pada sifat reaktan dan produk.
Tekanan: antara 1 MPa dan 100 MPa untuk memastikan kelarutan reaktan dalam air cukup tinggi dan untuk memfasilitasi reaksi.
Reaksi perlakuan panas, reaksi kristalisasi
Reaksi-reaksi ini biasanya memerlukan suhu dan tekanan yang lebih tinggi untuk mendorong transformasi atau stabilisasi kristal.
Suhu: Mungkin melebihi 240 derajat C atau bahkan lebih tinggi.
Tekanan: dapat melebihi 20 MPa untuk memastikan bahwa reaksi dapat dilakukan secara termodinamika dan kinetik.
Reaksi pertukaran ion
Suhu: Hal ini biasanya dilakukan pada suhu yang lebih ringan untuk menghindari kerusakan pada resin penukar ion atau komponen lain dalam larutan.
Tekanan: Bukan faktor utama, tetapi biasanya diperlukan untuk menjaga kestabilan larutan pada tekanan tertentu.
Budidaya kristal tunggal
Suhu: tergantung pada laju pertumbuhan kristal dan sifat kristal yang diinginkan. Biasanya perlu dilakukan pada gradien suhu tertentu untuk mendorong pertumbuhan kristal terarah.
Tekanan: Biasanya dilakukan pada tekanan yang lebih tinggi untuk memastikan bahwa zat terlarut dalam larutan memiliki kelarutan yang cukup, dan pada perbedaan suhu yang sesuai untuk membentuk jenuhasi dan mengendapkan kristal pertumbuhan.
Reaksi penguraian, reaksi ekstraksi, reaksi pengendapan, reaksi oksidasi, dll
Kondisi suhu dan tekanan untuk reaksi ini bervariasi tergantung pada sifat reaktan dan produk.
Suhu: Biasanya dilakukan pada suhu yang lebih tinggi untuk mempercepat laju reaksi.
Tekanan: Tekanan yang lebih tinggi mungkin diperlukan untuk menjaga stabilitas larutan atau untuk memfasilitasi proses reaksi.
Reaksi kristalisasi, reaksi hidrolisis, reaksi sintering, dll
Suhu: tergantung pada sifat reaktan dan derajat kristalisasi atau sintering yang diperlukan.
Tekanan: Biasanya dilakukan pada tekanan yang lebih tinggi untuk mendorong pembentukan kristal atau sintering material.
Hal-hal yang memerlukan perhatian
Saat melakukan reaksi ini, laju perubahan suhu dan tekanan perlu dikontrol secara ketat untuk menghindari kerusakan pada reaktor atau mempengaruhi efek reaksi.
Pemilihan material reaktor juga sangat penting, dan harus mampu menahan suhu tinggi dan lingkungan bertekanan tinggi, serta memiliki ketahanan korosi dan penyegelan yang baik.