Химия - Сверхкритический флюид - История

01 марта 2011


Оглавление:
1. Сверхкритический флюид
2. Свойства веществ в сверхкритическом состоянии
3. Области применения
4. История

Впервые сверхкритическое состояние вещества обнаружил Каньяр де ла Тур в 1822 году, нагревая различные жидкости в паровом автоклаве Папена. Внутрь автоклава он поместил кремниевый шарик. Сам де ла Тур работал в области акустики, в частности ему принадлежит изобретение сирены. При встряхивании приспособления он слышал всплеск, создаваемый за счет того, что шарик преодолевал границу раздела фаз. Встряхивая приспособления по ходу нагревания прибора, Каньяр де ла Тур заметил, что звук, издаваемый шариком при столкновении со стенкой шара, в определенный момент резко меняется — становится глухим и более слабым. Для каждой жидкости это происходило при строго определенной температуре, которую стали именовать точкой Каньяра де ла Тура.

В двух опубликованных де ла Туром статьях в Annalesde Chimieet de Physique описаны его эксперименты по нагреванию спиртов в запаянных стеклянных трубках под давлением. Он наблюдал, как по мере нагревания объем жидкости увеличивался в два раза, а затем она вообще исчезала, превращаясь в некое подобие газа, прозрачную, так что казалось, что трубка пуста. При охлаждении наблюдалось образование плотных непрозрачных облаков. Также де ла Тур установил, что выше определенной температуры увеличение давления не приводит к образованию жидкости.

В последующих работах де ла Тур сообщает о серии схожих опытов с различными веществами. Он экспериментировал с водой, спиртом, эфиром и дисульфидом углерода.

Фарадей по достоинству оценил выполненную работу, в частности в своем письме Уильяму Уэвелу он пишет “Cagniard de la Tour made an experiment some years ago which gave me occasion to want a new word” также в этом письме он указывает на то, что точка перехода жидкости в состояние флюида не была названа де ла Туром. В своих дальнейших работах Фарадей называет сверхкритическое состояние «состоянием де ла Тура», а саму точку фазового перехода точкой де ла Тура.

В своих работах Д. И. Менделеев в 1861 г назвал критическую температуру температурой абсолютного кипения.

Термин сверхкритический флюид был впервые введен в работах Т. Эндрюса в 1869 году. Проводя опыты в толстостенных стеклянных трубках, он измерял зависимость объема от давления и построил линии сосуществования двух фаз для углекислоты.

В 1873 году Ван дер Ваальс показал, что экспериментально найденные уравнения состояния Эндрюса могут быть объяснены количественно с использованием расширенной модели идеального газа, где в простой форме учтены молекулярные притяжение и отталкивание на близких расстояниях.

В начале ХХ веке все методы построения уравнений состояния, базирующиеся на приближении среднего поля, были систематизированы в феноменологической теории Л. Д. Ландау, описывающей в том числе и сверхкритические фазовые переходы системы.

Первое промышленное производство на основе применения сверхкритических флюидов заработало в 1978 году — это была установка по декофеинизации кофе, за ним в 1982 году последовала промышленная экстракция хмеля.

Просмотров: 4079

<<< Сверхкритическая флюидная экстракция