TÌM HIỂU TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN CỦA NƯỚC (SUPERCRITICAL WATER) VÀ ỨNG DỤNG

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn
Tiểu luận: Nhiệt động kỹ thuật hóa học
GVGD: PGS. TS Nguyễn Ngọc Hạnh
www.daykemquynhon.ucoz.com
CHƯƠNG 1 TRẠNG THÁI NƯỚC SIÊU TỚI HẠN
1.1 Lịch sử phát triển
Quá trình xử lý làm sạch nước thải bằng dung môi hữu cơ là một phương pháp được
biết đến từ rất lâu. Phương pháp này đã được nghiên cứu và tìm hiểu cặn kẽ trong thời
gian dài và đạt được những thành tựu đáng kể. Vào những năm 1980 đã có khoảng 100
phát minh nói về vấn đề này. Năm 1822, Nhà vật lý học người Pháp Charles Cagniard
Baron de la Tour đã khám phá ra điểm tới hạn của một chất khi tiến hành thí nghiệm
liên quan đến sự gián đoạn âm thanh của một hoàn đá lửa lăn trong một khẩu pháo kín
chứa đầy chất lỏng ở nhiệt độ khác nhau.
Lại vào khoảng những năm 1879, Hannay và Hogarth đã báo cáo về việc tăng khả năng
hòa tan của chloride kim loại trong chất lỏng siêu tới hạn, được tìm thấy đó là ethanol
siêu tới hạn ở áp suất thấp. Sau đó Villard đã chứng minh được rằng những chất khí như
methane, ethylene, CO 2 và nito oxide có thể hòa tan rất nhiều những hợp chất rắn và
lỏng như camphor, acid stearic và paraffin sáp ong. Kể từ đó, một số tác giả khác cũng
đã mô tả khả năng hòa tan nguyên liệu của chất lỏng siêu tới hạn.
Năm 1891, Gore là người phát hiện ra CO 2 lỏng có thể hoà tan comphor và naphtalen
một cách dễ dàng và cho màu rất đẹp nhưng lại khó hoà tan các chất béo. Tuy nhiên, từ
năm 1875-1876 Andrew lại là người nghiên cứu về trạng thái siêu tới hạn của CO 2 , tức
là CO 2 chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí nhưng vẫn chưa đạt ở dạng khí
hoàn toàn mà ở điểm giữa của hai trạng thái lỏng - khí. Những kết quả của ông đo về áp
suất, nhiệt độ CO 2 ở trạng thái này rất gần với các số liệu mà hiện nay đang sử dụng.
Vào những năm 1968 – 1980 phát minh về nước siêu tới hạn SCW chủ yếu về khả năng
Google.com/+DạyKèmQuyNhơn
truyền nhiệt trong nước siêu tới hạn SCW, tính tan và tính ăn mòn của nó được công bố
bởi E.U. France - Người tiên phong trong việc nghiên cứu chất lỏng siêu tới hạn, được
công bố vào năm 1968. Đánh giá được khả năng dẫn nhiệt, tính phân ly ion từ chất điện
ly tan trong SCW. Kể từ đó, vào mùa hè 2011 đã có hơn 3000 chủ đề viết khá chi tiết về
nước siêu tới hạn SCW.
Nhờ những đặc tính trên có thể ứng dụng nước siêu tới hạn trong quá trính tổng hợp
bằng phương pháp thủy nhiệt, làm dung môi xanh thân thiện với môi trường, quá trình
oxy hóa trong nước siêu tới hạn – làm sạch nước thải.
Trong những năm gần đây, nhờ những thành quả đạt được làm giảm thiểu ô nhiễm môi
trường, làm sạch nguồn nước thải và hạn chế ảnh hưởng đến sức khỏe con người là
HVTH: Nguyễn Ngọc Phượng-Phạm Trường Giang Page 2
Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa
1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định