Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Højtryks-Sapphire Cell til faseligevægte Målinger af CO Published: January 24, 2014 doi: 10.3791/51378

Summary

Det høje tryk safir apparat celle er et unikt værktøj til at studere, uden prøveudtagning, fase opførsel under en bred vifte af pres. Ved hjælp af en katetometeret, kan optages meget præcise volumen målinger til at måle væske ekspansion og fase sammensætning. Således er denne syntetiske metode gør det muligt at studiet af (1) faseligevægte multi-komponent-blandinger og (2) den partition adfærd katalysator eller modelforbindelser som en funktion af tryk.

Abstract

Det høje tryk safir apparat celle blev konstrueret til at visuelt at bestemme sammensætningen af ​​flerfasesystemer uden fysisk prøveudtagning. Konkret safir cellen muliggør visuel dataindsamling fra flere belastninger til at løse en række væsentlige saldi til præcist at afgøre fase sammensætning. Kan derefter etableres ternære fasediagrammer for at bestemme andelen af ​​hver bestanddel i hver fase ved en given tilstand. I princippet kan enhver ternære system studeres selv ternære systemer (gas-væske-væske) er de specifikke eksempler beskrevet heri. For eksempel blev den ternære THF-Water-CO 2-system studerede ved 25 og 40 ° C og er beskrevet heri. Af afgørende betydning, er denne teknik ikke kræver stikprøver. Omgår mulig forstyrrelse af systemet ligevægt ved prøvetagning, iboende målefejl og tekniske vanskeligheder fysisk prøveudtagning under pres er en væsentlig fordel ved denne teknik. Perhaps så vigtigt, safir celle giver også mulighed for direkte visuel observation af faseopførslen. I virkeligheden, så CO 2-trykket er steget, de homogene THF-vandopløsning fase splits på omkring 2 MPa. Med denne teknik, var det muligt at let og klart observere uklarhedspunktet og bestemme sammensætningen af ​​de nyligt dannede faser som en funktion af tryk.

De erhvervede med safir celleteknik data kan anvendes til mange applikationer. I vores tilfælde, målte vi hævelse og sammensætning for afstemmelige opløsningsmidler, ligesom gas udvidet væsker, gas-ekspanderet ioniske væsker og Økologisk Vandige Afstemmelige Systems (havre) 1-4. For nyeste system, havre, højtryks-safir celle aktiveret undersøgelse af (1) faseopførsel som en funktion af tryk og temperatur, (2) sammensætningen af ​​hver fase (gas-væske-væske) som en funktion af tryk og temperatur og (3) katalysator opdeling i de to flydende faser, som en funktion af tryksikker og sammensætning. Endelig safir celle er et særligt effektivt redskab til at indsamle nøjagtige og reproducerbare målinger i tide.

Introduction

Når reaktionerne bliver udført med en hydrofil katalysator og et hydrofobt substrat til dannelse af et hydrofobt produkt, er det helt almindeligt at anvende blandede opløsningsmidler for at give en homogen reaktionssystemet. For eksempel er THF-vand og acetonitril-vand almindeligvis blandet køretøjer opløsningsmidler for disse homogene reaktionsprocesser. Ideelt set ville det være fordelagtigt at udvikle en fremgangsmåde, hvor reaktionen udføres under homogene betingelser efterfulgt af en induceret faseopdeling at adskille de vandige og organiske komponenter som opløsningsmiddel. Den hydrofile katalysator ville så blive placeret i den vandige fase og den hydrofobe produkt i den organiske fase. Den samlede proces vil muliggøre en let separation / isolering af produktet og et middel til at recirkulere katalysatoren. Økologiske Vandige Afstemmelige Opløsningsmidler (havre) giver et middel til at opnå denne strategi. Det første skridt i udviklingen af ​​OATS var at forstå opførslen af ​​den økologiske vandig opløsning som et fu fasenction af organisk / vand forhold, CO 2 tryk og temperatur. Effektiviteten af faseseparation ved tilsætning af CO 2 (dvs. på tværs af opløselighed i hver fase) er vigtig at kvantificere. I virkeligheden fra en proces synspunkt, kan cross-opløselighed oversætte direkte til produkt-og katalysator tab i de uønskede, respektive faser. Derfor kende fase sammensætning som en funktion af tryk er vigtige oplysninger for "den virkelige verden" applikationer. Prøvetagningsmetoder er til rådighed, 5-7 dog kan direkte prøvetagning fra højtrykssystemer ændre balancen i systemet og resultere i fase separation eller blinker som følge af pludselige ændringer i tryk eller temperatur i prøven linje. Derfor er en metode, der ikke forstyrrer systemet og muliggør hurtig erhvervelse og reproducerbare data var at foretrække. Det høje tryk safir apparat celle er faktisk et alsidigt værktøj til at måle fase adfærd uden prøveudtagning. Usynge en katetometeret, kan optages meget præcise volumen målinger. Disse eksperimentelle volumenmålinger anvendes derefter med Peng-Robinson kubiske ligning af statens (ændringer af stryjek og Vera) og modificeret Huron-Vidal blande regler for effektivt at beregne volumen ekspansion og fasesammensætninger som en funktion af temperatur og tryk 8-10. Denne teknik er specielt designet til at måle faseligevægte af damp-væske-væske-systemer. Det skal fremhæves, at den safir cellen ikke er velegnet til at studere systemer, der involverer faste stoffer. De tilkøbte med højtryks-safir celle vejledt valget af eksperimentelle betingelser for havre medierede reaktioner, separationer og katalysator genbrug af data. Endvidere blev safir celle også anvendes til (1) at måle opløsningsmiddel ekspansion (eller hævelse) som en funktion af CO 2-tryk med organiske opløsningsmidler og ioniske væsker, (2) at bestemme katalysator partitionering flerfasede systemer som en funktion af tryk, opløsningsmiddelsystemet og temperatur og (3) forstå faseopførsel i komplekse reaktionssystemer udført under pres. Heri, rapporterer vi (1) beskrivelsen af ​​apparatur safir celle højt tryk, (2) de eventuelle begrænsninger og sikkerhedsforanstaltninger, (3) sin drift-protokollen, og (4) en specifik proof of principle resultater.

Den højtryks-safir celle omtalt ovenfor var skræddersyet (Figur 1). Ligevægten celle består af en hul cylinder safir (50,8 mm OD x 25.4 ± 0,0001 mm ID x 203,2 mm L). Cellen er opdelt i to kamre adskilt af et stempel. Den nederste celle indeholder vand som en presse væske (farvet blå for demonstrative formål) og den øverste celle indeholder ligevægtsegenskaberne komponenter (figur 2). Luften bad var specialfremstillet konstrueret af plexiglas til at passe bestemt indstilling og hætte størrelse. Cellen er anbragt i et temperaturstyret airbath, som holdes med en digital temperaturkontroller. Temperaturen i airbath overvåges med termoelementer (Type K) og digitale udlæsninger. Der er en ekstra termoelement (Type K) inde safir celle, der også overvåges med en digital udlæsning. Trykkene blev målt med en tryktransducer og digital udlæsning. To højt tryk, 500 ml, sprøjtepumper kan opretholde tryk op til 10 MPa var nødvendige for drift. Den første højtryks sprøjtepumpe indeholder vand, der bruges til at sætte systemet under tryk. Den anden højtrykspumpe blev anvendt til at indføre CO2 (eller anden gas) til systemet. Gasindløbet er øverst safir celle. Trykket styres med højtryks sprøjtepumpe for at opnå ligevægtstrykket på begge sider af stemplet. Cellen er monteret på en roterende aksel, og blanding opnås ved manuelt at dreje hele cellen.

Mængder væske og damp beregnes ved at måle højden af ​​menisken med en micrometer katetometeret. For forskydninger mindre end 50 mm, nøjagtigheden er 0,01 mm for større forskydninger, nøjagtigheden er 0,1 mm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Forsamling Sapphire Cell

  1. Placer en 116 størrelse opbakning ringen og 210 størrelse O-ring på stemplet. Kontroller, at O-ring materiale er kompatibelt med kemikalier, der anvendes under forsøget før samling.
    1. Nogle backing ringe har en flad og en buet kant. Hvis dette er tilfældet, placerer den flade kant nedad og den buede kant mod O-ringen.
  2. Tråd stang i bunden af stemplet ved hjælp af en stang med en gevindspids (figur 3).
  3. Wrap stang med et lag af lab håndklæde (eller andre ikke-slibende lab klude) for at undgå ridser under indsættelse stemplet ind i cellen.
  4. Indsæt stemplet i cellen. Dette trin kan være vanskelig, så skal der anvendes kraft. Det er imidlertid vigtigt at sikre, at kun O-ringen kommer i kontakt med cellevæggen.
  5. Placer en 8210 størrelse indlægsring og 210 størrelse O-ring på de øverste og nederste endedæksel (figur 4). Bemærk: tHan nederste ende cap er vandsiden med montering vedlagt. Vær opmærksom på, at under indsættelse endehætterne, kun O-ringen kommer i kontakt med cellevæggen.
  6. Juster endestykker og indsætte to bolte gennem monteringsbeslaget og gennem aluminium afstandsstykker.
  7. Løst vedhæfte nødder.
  8. Sæt de resterende to bolte gennem aluminium afstandsstykker og ende cap huller.
  9. Løst vedhæfte nødder.
  10. Spænd alle møtrikker til 8-10 ft / lbs drejningsmoment.
  11. Mount samlet celle til beslag på den roterende aksel ved at skrue skruer gennem bunden af ​​safir celle og derefter gennem den roterende aksel.
    Sikkerhedsanvisninger:
    1. Mount samlet celle, således at åbningen af ​​ventilen på den øverste ende cap (for prøve tilføjelse) vender væk fra brugeren skal en katastrofal fiasko forekomme.
    2. Placer toppen af ​​nåleventilen specifikt til at vende bort fra brugeren.
  12. Fastgør alle højtryk, slanger og termoelement til top ognederste endedæksel. Vedhæft højt tryk slange til at omfatte en overtryksventil på tryksiden af ​​safir celle. Placeret overtryksventilen væk fra brugeren og elektrisk udstyr (aflastning vil resultere i frigivelse af vand).

2. Sikker håndtering af Sapphire Cell

Bemærk:. Håndter ikke safir celle med bare hænder kan Overførslen af olie fra huden resultere i mikro-revner eller ridser Anbring ikke safir celle i laboratoriearbejdet ubeskyttet.. Den hårde overflade vil sandsynligvis ridse cellen, eller der er risiko for cellens rullende. Inspicere altid cellen for eventuelle revner eller defekter før brug. Placer air-bad i nederste stilling, når de opererer i cellen under tryk. Airbath tjener to formål: (1) til at styre temperaturen, når nødvendigt, og (2) at give en barriere mellem den enkelte og de trykbærende indholdaf cellen i tilfælde af katastrofale fejl.

  1. Pressure-teste safir celle hver 12 trykcyklusser. Et tryk cyklus øger presset over atmosfærisk og derefter trykløst. Hvis det ikke bruges hyppigt, tryk-teste celle hver fjerde måned. Komplet trykprøvning med operativsystemet side fuld af vand.
    Sikkerhed Bemærk: Trykprøvning skal afsluttes med en inkompressibel væske (fx vand). Bør apparatet svigter, mens under pres.
    1. Fastgør vandfyldte højtryks sprøjtepumpe til prøven indløbsforbindelsen (toppen af ​​cellen) og fylde cellen helt.
    2. Luk prøven indløbsventilen.
    3. Kør sprøjten pumpen, så et par dråber vand forlader højtryk slange. Dette er for at sikre, at der ikke er luft i slangerne før tilslutning.
    4. Fastgør slangen til safir celle montering i bunden af ​​safir celle.
    5. Fyld nederste celle med vand to presse og overvåge pres for at opdage en eventuel trykfald.
    6. Gradvist øge presset 0,1 MPa over indstillingen af ​​overtryksventilen. Saml vand, der frigives fra overtryksventilen i en lille beholder.
    7. Reducer trykket til atmosfærisk.
    8. Nulstil overtryksventilen og højt tryk sprøjtepumper.

3. Betjening af Sapphire Cell Apparatus

  1. Fyld højtryks sprøjtepumpe omtrent halvt fyldt med vand. Mængden af ​​vand, der vil være påkrævet, vil blive bestemt af det pres, hvor forsøget skal køre. Bemærk: Du må ikke fyldes helt højtryks sprøjtepumpe, således at systemet kan være trykløst hvis det kræves.
  2. Kør højtryks sprøjte pumpen, så et par dråber vand forlade slangen. Dette er for at sikre, at der ikke er luft i slangerne før tilslutning.
  3. Fastgør slangen til safir celle montering.
  4. Åbentgasindløbet ventil.
  5. Fyld cellen med vand, indtil stemplet er på et niveau, der kan måles væske højde med katetometeret. Bemærk: Hvis gassen indløbsventilen ikke er åbne systemet bliver tryksat.
  6. Luk gasindløbet ventil.
  7. Vedhæft en lufttæt sprøjte til prøven indløbstilslutning (åben), og evakuere cellen ved at trække 10 ml tilbage.
  8. Luk prøven indløbsventilen.
  9. Påfør let tryk på lufttæt sprøjte mens langsomt at åbne prøveindsuget ventil
  10. Sprøjt et prøvevolumen ved igen at bruge en lufttæt sprøjte fastgjort til prøven indløb. Bemærk: Afhængig af sprøjtens størrelse, kan safir celle skal vendes på den roterende aksel, da airbath ikke kan hæves helt over cellen.
  11. Luk ventilen.
  12. Mass sprøjten før og efter tilsætning af prøven. Måle mængden af ​​prøven ved at optage massen af ​​sprøjten før og efter tilsætningen. Der er en lille fejl er forbuned med denne metode på grund af en ukendt mængde af prøven tilbage i slangen og fittings.
  13. Indstil air bad ved den ønskede temperatur.
  14. Tillad prøve at komme til ligevægt forud for at tage højde måling først med katetometeret. For at sikre ligevægt blev nået gentagne målinger, indtil der observeres nogen ændring i mindst 3x. Tiden til at nå ligevægt er meget afhængig af systemet og kan variere fra minutter til timer. Gennemfør en foreløbig undersøgelse, som er observeret for en længere periode (24 timer) for at sikre ligevægt er blevet opnået.
  15. Prime linje med CO 2. Tilføj CO 2 ved først at køre det høje tryk sprøjtepumpe for at skubbe luft fra den linje (ikke vedlagt indløbsventilen).
  16. Fastgør røret til gasindløbet ventil.
  17. Åbn gasindløbet ventilen til safir celle. Måle mængden af CO 2 tilsat til systemet ved at registrere den mængde højtryks sprøjtepumpen før og en fter CO 2-tilsætning.
  18. Kontroller, at strømningshastigheden på vandet højtryk sprøjtepumpe er nul (efter ligevægt er nået) at sikre, at der ikke er utætheder.
  19. Bring trykket til den ønskede værdi ved at justere tryksætning væske (vand) med højtryks sprøjtepumpe.

4.. Rengøring af Sapphire Cell

Efter afslutningen af ​​forsøget, rengøre safir celle. Rens cellen ved gentagne vask med opløsningsmidler. Skil celle (se protokol nr. 5) til at rense, hvis nødvendigt.

  1. Injicer cirka 10 ml opløsningsmiddel, i hvilket prøven er opløselig.
  2. Ryst celle på den roterende aksel for at rense væggene og stemplet.
  3. Vend safir celle og åbne prøven indløbsventilen at tømme indholdet af cellen.
  4. Gentag proceduren.
  5. Gentag proceduren med acetone som opløsningsmiddel.
  6. Tør celle: åbne alle ventiler og opvarme airbath.
e "> 5.. Demontering af Sapphire Cell

  1. Fjern slangen fra fittings. Bemærk: Vand drænes fra bunden af ​​safir celle. Fjernelse af stemplet fra safir cellen er vanskeligt, hvis det er halvvejs oppe i cellen, når systemet er demonteret.
  2. Løb tilbage vandet ind i højtryks sprøjtepumpe.
    1. Luk prøven indløbsventil og presse den celle med CO 2.
    2. Refill højtryks sprøjtepumpe (<5 ml / min.)
    3. Fyld ikke højtryks sprøjtepumpe hvis cellen ikke er under tryk. Hvis cellen stadig er under tryk efter at have kørt vandet tilbage til højtrykspumpen: åbne gasindløb ventil til udluftning i hætten.
    4. Fjern slangen leverer vandet fra safir celle.
  3. Løsn møtrikkerne og spacer bolte.
  4. Tag boltene. Sikre, at intet metal kommer i kontakt med cellen.
    1. Hvis boltene ikke kommer let ud, trykke på de bolte.
    2. Take endestykkerne lige off uden at røre cellen.
  5. Fjern stemplet med gevindstangen indpakket i et håndklæde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den skematiske af højtryks-safir celle er vist i figur 2, sammen med et billede af cellen. Prøven er i den øverste celle og i den nederste celle er vand med blåt farvestof til demonstrationsbrug. De flydende bestanddele tilføres via en sprøjte og ventil, mens CO 2 (gaskomponent) pumpes gennem en højtryks sprøjtepumpe. Trykket kan styres ved hjælp af stemplet (vandet ledes også via højtryks sprøjtepumpe i vores setup). De flydende og gasfaser kan tydeligt ses i cellen, over stemplet. Samlingen af stemplet er beskrevet i protokollen, og er dybest set konstrueret med gevindstangen (figur 3), indlægsringen og tilhørende O-ring (figur 3). Termoelementet måler temperaturen i cellen. Hele cellen er indkapslet i en air bath for præcist at kontrollere temperatur. Niveauet af hver væske og damp fase måles nøjagtigt ved hjælp af katetometeret placeret på venstre side af diagrammet.

Ternære fasediagrammer er beregnet ved hjælp af målinger ved hjælp af safir celle teknik 11-13. Ved hjælp af følgende væsentlige balancer blev to specifikke ternære fasediagrammer konstrueret som vist i figur 5 og 6.

Ligning 1
Ligning 1

Ligning 2
Ligning 2

51378/51378eq3highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51378/51378eq3.jpg "/>
Ligning 3

I de ovenstående ligninger, N er antallet af mol, der er kendt fra lastning safir celle og V er rumfanget af faser α, β eller måles ved hjælp af katetometeret. De molære volumener, og molbrøken af bestanddel ii fase α, β eller er ukendte variabler. For en multikomponent, multifasisk system er de ni ukendte vilkår løst ved hjælp af tre forskellige celle belastninger at etablere ni materialebalancerne 14,15.

Et ternært diagram af vand + CO2 + THF ved 25 ° C opnået med to forskellige teknikker, er vist i figur 5. Den syntetiske metode refererer til de data, der er opnået med safir celle-protokollen. Analysemetoden refererer til prøveudtagningsmetode, hvor prøver af hver fase blev taget og analyseret separat (dette blev gennemført på en Parrreaktor udstyret af dip-rør og prøveudtagning loops). Det er klart, de data, der opnås ved de to metoder sammenlignes godt, oprettelse af safir celle som en præcis teknik. I modsætning til stikprøveudtagningsteknik dog safir cellen er langt mindre eksperimentelt intensiv end den analytiske metode og minimerer målefejl og forbedrer gentagelsesnøjagtighed. I figur 6 er det ternære fasediagram af CO2 + THF + vand vist sammen med beregnet faseopførsel. Tabellen af data på tre forskellige temperaturer er også vist (tabel 1). Eksperimentelt, evnen til at have en direkte visuel på faseopførslen var afgørende. Dette er især tydeligt i figur 7, som viser en vand / THF-opløsningsmiddelsystem i fravær og i nærvær af CO 2. Igen blå væske er simpelthen vand (med et blåt farvestof), der styrer trykket ved at bevæge stemplet. En homogen blanding af THF / vand (70/30) indeholdende en rød, hydrophiLIC farvestof i fravær af CO 2 er vist til højre i figur 6.. Tilsætningen af 2 MPa CO 2 forårsager en slående fase delt med den vandige rige fase i bunden, og THF-ekspanderede fase på toppen. De hydrofile rødt farvestof skillevægge udelukkende i den vandige fase-UV målinger indikerer en fordelingskoefficient højere end 10 6 (detektionsgrænsen for vores instrument).

Figur 1
Figur 1.. Skematisk med dimensionerne krop safir cellen. Klik her for at se større billede.

Figur 2 = "/ Files/ftp_upload/51378/51378fig2highres.jpg" src = "/ files/ftp_upload/51378/51378fig2.jpg" />
Figur 2. Skematisk og billede af safir celle apparatet. Klik her for at se større billede.

Figur 3
Figur 3.. Gevindstang for stempel fjernelse.

Figur 4
Figur 4.. Bund (venstre) og top (højre) endestykker monteret med backing ringe og O-ringe.

altid "> Figur 5
Figur 5. Ternære diagram af systemet THF / vand / CO 2 ved 25 ° C. Sammenligning af eksperimentelle metoder (●) Syntetisk fremgangsmåde (Sapphire celle). (□) Analysemetode 8..

Figur 6
Figur 6. Ternært diagram af systemet THF / vand / CO 2 ved 25 ° C, viser væske-væske-ligevægt ved forskellige CO 2 tryk, forsøg og forudsagte data 16.

/ Ftp_upload/51378/51378fig7.jpg "/>
.. Figur 7. Vand-THF-CO 2 Equilibria Venstre: Ingen CO 2, en enkelt fase. Til højre: 2 MPa CO 2, to flydende faser med farvestof partitionering> 10 6.

Tabel 1
Tabel 1. LLE CO 2 + THF + Water System ved 298, 313 K 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Apparat safir celle er et unikt værktøj til at måle fase adfærd uden prøveudtagning og dermed ligevægt er ikke forstyrret. For at sikre nøjagtige gentagelige data, der er kritiske trin i protokollen (protokol 4 med titlen "Betjening af Sapphire Cell Apparatur"), som skal følges. For ethvert system, i hvilket fasesammensætning måles, er det vigtigt at nå ligevægt før måling. Safir celle er placeret på en roterende aksel, der letter blanding til mere hurtigt at opnå ligevægt. Det ternære system består af tre komponenter og tre faser (damp-væske-væske) ved en fast temperatur og tryk. Gennem en række materielle balancer er sammensætningen og molære volumen af ​​de tre faser måles. Måling gentagelse er nødvendig for at sikre en reproducerbar og præcis indsamling visuel data.

Som nævnt, er faste stoffer ikke let håndteres med denne teknik. For det første gør visuel measuNING næsten umuligt. For det andet kræver det, at cellen skal adskilles for rengøring. Litteratur giver et middel til fejlfinding 14,17, men teknikken er ligetil og uden betydeligt potentiale for vanskeligheder. Begrænsninger af præsenterede teknik må også anses for udvidelse til yderst ikke-ideelle systemer.

Ændringer af den skitserede teknik kan gøres til at rumme yderligere fase adfærdsstudier. Brug af safir celle apparatet, volumen målinger af binære systemer (VLE) og fase adfærd målinger kan anvendes præcist at beskrive virkningen af ​​opløsningsmidlet systemet på reaktionskinetikken i et multikomponentsystem. Den her beskrevne metode til at bestemme VLL faseligevægte ved lave og høje tryk er præcis og effektiv. Virkningen af ​​pres på fasesammensætning kan opnås visuelt og uden behov for prøveudtagning - og dermed uden at forstyrre systemet. Det er en versatile teknik og har været anvendt i vores laboratorium for yderligere anvendelser, herunder fastsættelsen af katalysator partitionering, volumen ekspansion, eller ionisk væske hævelse som en funktion af CO 2 tryk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke konkurrerende økonomiske interesser eller interessekonflikter.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hollow sapphire cylinder 50.8 mm O.D. x 25.4±0.0001 mm I.D. x 203.2 mm L
Pressurizing fluid Water
Syringe pumps Teledyne Isco Model 500D
Digital temperature controller Omega CN76000
Digital readouts HH-22 Omega
Thermocouples Omega Type K
Pressure transducer & readout Druck, DPI 260, PDCR 910
CO2 SCF grade
Cathetometer Gaertner Scientific Corporation or any scientific lab suppliers
Relief valve Spring loaded relieve valve (Swagelok)
Mounting bracket Unistrut bracket
Hollow spacers 3/4 in
4 stainless steel bolts, 4 nuts, 2 washers 3/4 in
3 O-rings  Kalrez, 210 size
3 backing rings  116 size for piston; 2 8210 size for end caps
1 multiport fitting HiP
High pressure tubing Stainless steel, 1/16 in

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hallett, J. P., Pollet, P., Eckert, C. A., Liotta, C. L. Recycling homogeneous catalysts for sustainable technology. Catal. Org. React. 115, 395-404 (2007).
  2. Hallett, J. P., et al. Hydroformylation catalyst recycle with gas-expanded liquids. Ind. Eng. Chem. Res. 47, 2585-2589 (2008).
  3. Pollet, P., Hart, R. J., Eckert, C. A., Liotta, C. L. Organic Aqueous Tunable Solvents (OATS): A Vehicle for Coupling Reactions and Separations. Accounts Chem. Res. 43, 1237-1245 (2010).
  4. Fadhel, A. Z., et al. Exploiting Phase Behavior for Coupling Homogeneous Reactions with Heterogeneous Separations in Sustainable Production of Pharmaceuticals. J. Chem. Eng. Data. 56, 1311-1315 (2011).
  5. Briones, J. A., Mullins, J. C., Thies, M. C., Kim, B. U. Ternary Phase-Equilibria for Acetic Acid-Water Mixtures with Supercritical Carbon Dioxide. Fluid Phase Equilib. 36, 235-246 (1987).
  6. Wendland, M., Hasse, H., Maurer, G. Multiphase High-Pressure Equilibria of Carbon-Dioxide-Water-Isopropanol. J. Supercrit. Fluid. 6, 211-222 (1993).
  7. Traub, P., Stephan, K. High-Pressure Phase-Equilibria of the System CO2 Water Acetone Measured with a New Apparatus. Chem. Eng. Sci. 45, 751-758 (1990).
  8. Peng, D. -Y., Robinson, D. B. A New Two-Constant Equation of State. Ind. Eng. Chem. Fund. 15, 59-64 (1976).
  9. Stryjek, R., Vera, J. H. PRSV - An Improved Peng-Robinson Equation of State with New Mixing Rules for Strongly Nonideal Mixtures. Can. J. Chem. Eng. 64, 334-340 (1986).
  10. Michelsen, M. L. A Modified Huron-Vidal Mixing Rule for Cubic Equations of State. Fluid Phase Equilib. 60, 213-219 (1990).
  11. Lazzaroni, M. J., et al. High-pressure phase equilibria of some carbon dioxide-organic-water systems. Fluid Phase Equilib. 224, 143-154 (2004).
  12. Lazzaroni, M. J., Bush, D., Brown, J. S., Eckert, C. A. High-pressure vapor-liquid equilbria of some carbon dioxide plus organic binary systems. J. Chem. Eng. Data. 50, 60-65 (2005).
  13. Lazzaroni, M. J., Bush, D., Eckert, C. A., Glaser, R. High-pressure vapor-liquid equilibria of argon plus carbon dioxide+2-propanol. J. Supercrit. Fluid. 37, 135-141 (2006).
  14. Laugier, S., Richon, D., Renon, H. Simultaneous Determination of Vapor-Liquid Equilibiria and Volumetric Properties of Ternary Systems with a New Experimental Apparatus. Fluid Phase Equilib. 54, 19-34 (1990).
  15. Fontalba, F., Richon, D., Renon, H. Simultaneous determination of vapor--liquid equilibria and saturated densities up to 45 MPa and 433. 55, 944-951 (1984).
  16. Lazzaroni, M. J. Georgia Institute of Technology. , (2004).
  17. Diandreth, J. R., Ritter, J. M., Paulaitis, M. E. Experimental-Technique for Determining Mixture Compositions and Molar Volumes of 3 or More Equilibrium Phases at Elevated Pressures. Ind. Eng. Chem. Res. 26, 337-343 (1987).

Tags

Kemi Faseforholdene Højtryk grøn kemi Green Engineering Sapphire celle katetometeret ternære fasediagrammer
Højtryks-Sapphire Cell til faseligevægte Målinger af CO<sub&gt; 2.</sub&gt; / Organiske / Water Systems
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pollet, P., Ethier, A. L., Senter,More

Pollet, P., Ethier, A. L., Senter, J. C., Eckert, C. A., Liotta, C. L. High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems. J. Vis. Exp. (83), e51378, doi:10.3791/51378 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter