Waiting
Login processing...

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

Chemistry

Høytrykks Sapphire Cell for faselikevekter Målinger av CO Published: January 24, 2014 doi: 10.3791/51378

Summary

Det høye trykket safircelle anordning er et unikt verktøy for å studere, uten sampling, faseoppførsel under et bredt spekter av trykk. Ved hjelp av en cathetometer, kan svært nøyaktige volummålinger registreres for å måle væske ekspansjon og fase komposisjon. Således muliggjør denne syntetiske metoden studiet av (1) faselikevekter av flerkomponent-blandinger, og (2) skilleveggen oppførsel av katalysator-eller modellforbindelser som en funksjon av trykk.

Abstract

Det høye trykket safircelle apparat ble konstruert for visuelt å bestemme sammensetningen av flerfasesystemer uten fysisk sampling. Spesielt gjør safir celle visuell datainnsamling fra flere belastninger å løse et sett av materielle balanserer å bestemme nøyaktig fase komposisjon. Ternært fasediagram kan deretter bli etablert for å bestemme andelen av hver komponent i hver fase ved en gitt betingelse. I prinsippet kan en hvilken som helst ternære system studeres selv om ternære systemer (gass-væske-væske) er de spesifikke eksempler som her er omtalt. For eksempel ble det ternære THF-vann-CO 2-systemet har studert ved 25 og 40 ° C, og er beskrevet her. Sentralt, ikke denne teknikken krever prøvetaking. Omgå den mulige forstyrrelse av systemet likevekt ved sampling, iboende målefeil, og tekniske vanskeligheter i fysisk prøvetaking under trykk er en betydelig fordel med denne teknikken. Perhaps like viktig, safir cellen gjør det også mulig direkte visuell observasjon av faseoppførsel. Faktisk, som CO 2 trykket økes, homogene THF vann fase deler seg omtrent 2 MPa. Med denne teknikken, var det mulig å enkelt og tydelig observere blakningspunkt og bestemme sammensetningen av de nylig dannede fasene som en funksjon av trykk.

Dataene innhentet med safircellen teknikk kan brukes i mange anvendelser. I vårt tilfelle har vi målt hevelse og komposisjon for tunbare løsemidler, som gassfylte væsker, gassfylte ioniske væsker og Organic Vanndige Tunbare Systems (havre) 1-4. For det siste system, havre, høytrykkssafircelle aktivert studiet av (1) faseoppførsel som en funksjon av trykk og temperatur, (2) sammensetningen av hver fase (gass-væske-væske) som en funksjon av trykk og Temperaturen og (3) katalysator oppdeling i de to væskefaser som en funksjon av pressikker og komposisjon. Til slutt, er det safir celle et spesielt effektivt verktøy for å samle nøyaktige og reproduserbare målinger i tide.

Introduction

Når reaksjonene blir utført med en hydrofil og en hydrofob katalysator substrat for å danne et hydrofobt produkt, er det ganske vanlig å anvende blandede løsningsmidler for å gi et homogent reaksjonssystem. For eksempel blir THF-vann og acetonitril-vann som vanligvis blandet løsemiddel kjøretøyer for disse homogene reaksjonsprosesser. Ideelt sett ville det være fordelaktig å utvikle en fremgangsmåte hvor reaksjonen blir utført under homogene betingelser, fulgt av en fasesplitt for å separere de vandige og organiske oppløsningsmiddel-komponenter. Den hydrofile katalysator ville da bli plassert i den vandige fasen og den hydrofobe produktet i den organiske fasen. Den samlede prosess vil muliggjøre en lettvint separasjon / isolasjon av produktet og en anordning for å resirkulere katalysatoren. Organiske Vanndige Tunbare Løsemidler (havre) gi et redskap til å oppnå denne strategien. Det første trinn i utviklingen av OATS var å forstå den faseoppførsel av den organiske-vandige oppløsning som en fufunksjons organisk andel / vann, CO2-trykk og temperatur. Effektiviteten av faseseparasjon ved tilsetning av CO 2 (dvs. på tvers av oppløselighet i hver fase) er det viktig å kvantifisere. Faktisk fra en prosess ståsted, kan kryss-løselighet sette direkte til produkt og katalysator tap i de uønskede, respektive faser. Det å vite fasesammensetningen som en funksjon av trykket er viktig informasjon for "virkelige" applikasjoner. Prøvemetoder er tilgjengelige, 5-7 imidlertid direkte prøvetaking fra høytrykkssystemer kan endre likevekten i systemet og resulterer i faseseparasjon eller blinkende som følge av brå endringer i trykk eller temperatur i prøveledningen. Derfor er en fremgangsmåte som ikke forstyrrer systemet og muliggjør rask anskaffelse og reproduserbare data var å foretrekke. Høytrykks safir celle apparat er faktisk et allsidig verktøy for å måle faseoppførsel uten prøvetaking. Usynge en cathetometer, kan svært nøyaktige volummålinger registreres. Disse eksperimentelle volummålinger blir så brukt til Peng-Robinson kubisk tilstandslikning (modifikasjoner av Stryjek og Vera) og modifisert Huron-Vidal blanderegler for effektivt å beregne volumutvidelse og fasesammensetninger som en funksjon av temperatur og trykk 8-10. Denne teknikken ble utviklet spesielt for å måle faselikevekter av damp-væske-væskesystemer. Det bør understrekes at safir celle ikke er egnet til å studere systemer som involverer tørrstoff. Dataene innhentet med høytrykks safir celle guidet valget av eksperimentelle betingelser for havre medierte reaksjoner, utskilling og resirkulering katalysator. Videre safircellen ble også brukt til å (1) måle oppløsningsmiddel ekspansjon (eller svelling) som en funksjon av CO 2-trykk med organiske løsningsmidler og ioniske væsker, (2) bestemme katalysatorpartisjonering i flerfase-systemer som en funksjon av trykk, løsningsmiddelsystem og temperatur, og (3) forstår faseoppførsel i komplekse reaksjonssystemer foretatt under trykk. Heri, rapporterer vi (1) beskrivelsen av høytrykks safir celle apparat, (2) de mulige begrensninger og sikkerhetsregler, (3) sin driftsprotokoll, og (4) spesifikke bevis på prinsippet resultater.

Den høytrykks safircelle diskutert ovenfor ble skreddersydde (figur 1). Likevekts celle består av en hul sylinder safir (50,8 mm OD x 25.4 ± 0,0001 mm ID x 203.2 mm L). Cellen er delt i to kammere adskilt av et stempel. Den nederste celle inneholder vann som brukes som et trykksettingsfluid (farget blått for demonstrasjonsformål) og den øverste celle inneholder likevekts komponenter (figur 2). Luften bad ble tilpasset bygget av pleksiglass for å passe bestemt innstilling og hette-størrelse. Cellen er plassert inne i et temperaturkontrollert airbath, som opprettholdes med et digitalt temperaturkontrolller. Temperaturen i airbath overvåkes med termoelementer (type K) og digital avlesning. Det er et ekstra termoelement (type K) inne i safircellen som blir også overvåket med en digital avlesning. Trykkene ble målt med en trykktransduser og digital avlesning. To høyt trykk, 500 ml, sprøytepumper som er i stand til å opprettholde trykk opp til 10 MPa var nødvendig for drift. Den første høytrykkssprøytepumpe inneholder vann som brukes for å sette systemet under trykk. Den andre høytrykkspumpe ble brukt for å introdusere CO to (eller annen gass) i systemet. Gassinnløpet er i toppen av safircellen. Trykket styres med høytrykkssprøytepumpe for å oppnå likevektstrykket på begge sider av stempelet. Cellen er montert på en roterende aksel, og blanding er oppnådd ved manuelt å dreie hele cellen.

Væske og dampvolum beregnes ved å måle høyden av menisken med en micrometer cathetometer. For forskyvninger mindre enn 50 mm, er nøyaktigheten 0,01 mm, for større forskyvninger, er nøyaktigheten 0,1 mm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. Montering av Sapphire Cell

  1. Plasser en 116 størrelse, og støtteringen 210 størrelse O-ringen på stemplet. Kontroller at O-ring materialet er kompatibel med kjemikalier som brukes under forsøket før montering.
    1. Noen backing ringene har en flat og en buet kant. Hvis dette er tilfelle, plasseres den flate kanten nedover og den buede kant mot O-ringen.
  2. Gjengetangen inn i bunnen av stempelet ved hjelp av en stang med en gjenget spiss (figur 3).
  3. Vikle stang med et lag av lab håndkle (eller andre ikke-slipende lab kluter) for å hindre skraping når de skyves stempelet inn i cellen.
  4. Sett stempelet i cellen. Dette trinnet kan være vanskelig, slik at kraft må brukes. Det er imidlertid viktig å sikre at kun den O-ring kommer i kontakt med celleveggen.
  5. Plasser en 8210 størrelse støtteringen, og 210 størrelse O-ring på den øverste og nederste endestykke (fig. 4). Merknad: tHan bunnendelokket er på vannsiden med beslaget festes. Vær forsiktig at mens du setter endestykkene, kommer bare O-ringen i kontakt med celleveggen.
  6. Juster endestykker og sette inn to bolter gjennom festebraketten og gjennom aluminium avstandsstykker.
  7. Løst feste muttere.
  8. Sett de resterende to bolter gjennom aluminium avstandsstykker og endestykke hull.
  9. Løst feste muttere.
  10. Stram til alle nøtter til 8-10 ft / lbs dreiemoment.
  11. Mount sammensatte celle til braketten on roterende aksel ved å skru skruer gjennom bunnen av safircellen, og deretter gjennom den roterende aksel.
    Sikkerhetsmerknader:
    1. Mount montert celle, slik at åpningen av ventilen i toppendelokket (etter prøvetilsetning) er vendt bort fra brukeren bør en katastrofal feil forekomme.
    2. Plasser toppen av nåleventilen spesielt for å vende bort fra brukeren.
  12. Fest alle høytrykks fittings, rør og termo til toppen ogbottom end cap. Fest høytrykksslangen til å omfatte en trykkavlastningsventil på trykksetting side av safircellen. Ligger trykkavlastningsventilen bort fra brukeren, og elektrisk utstyr (trykkavlastning vil resultere i frigjøring av vann).

2. Sikker håndtering av Sapphire Cell

Merk:. Ikke ta i safir celle med bare hendene kan Overføringen av olje fra huden resultere i mikro-sprekker eller riper Ikke plasser safir celle på lab benken ubeskyttet.. Den harde overflaten vil trolig riper i cellen, eller det er risiko for celle rullende. Alltid inspisere cellen for eventuelle sprekker eller defekter før bruk. Plasser luft bad i nedre posisjon når du bruker cellen under press. Den airbath serverer to hensikt: (1) å kontrollere temperaturen når det er nødvendig, og (2) å tilveiebringe en barriere mellom den enkelte, og de trykksatte innholdetav cellen i tilfelle av katastrofal svikt.

  1. Trykk-teste safircellen hver 12 trykksykluser. En trykksyklus øker trykket over atmosfære og deretter å trykkavlaste. Hvis det ikke brukes ofte, trykk-teste celle hver fjerde måned. Komplett trykktesting med betjeningssiden full av vann.
    Sikkerhet Merk: Trykktesting må være ferdig med en inkompressibel væske (f.eks vann.) Bør apparatet mislykkes mens under press.
    1. Fest vannfylt høytrykkssprøytepumpe til prøveinnløpsforbindelse (toppen av cellen) og fyller cellen helt.
    2. Lukk prøveinnløpsventilen.
    3. Løpe sprøytepumpen, slik at noen få dråper vann forlater høytrykksslangen. Dette er for å sikre at ingen luft er i linjen før tilkoblingen.
    4. Fest slangen til safircellen montering i bunnen av safircellen.
    5. Fyll bunnen cellen med vann to trykk og overvåke press for å oppdage eventuelle trykkfall.
    6. Gradvis øke trykket 0,1 MPa over innstillingen av trykkbegrensningsventil. Samle vannet som frigjøres fra trykkavlastningsventil i en liten beholder.
    7. Reduser trykket til atmosfæretrykk.
    8. Tilbakestille trykkavlastningsventilen og høytrykkssprøytepumper.

Tre. Drift av Sapphire Cell Apparatus

  1. Fyllhøytrykkssprøytepumpe omtrent halvfullt med vann. Mengden av vann som vil være nødvendig vil bestemmes av trykket ved hvilken forsøket vil bli kjørt. Note: Ikke helt fyller høytrykkssprøytepumpe, slik at systemet kan trykkavlastes ved behov.
  2. Løpe høytrykkssprøytepumpe, slik at noen få dråper vann forlater slangen. Dette er for å sikre at ingen luft er i linjen før tilkoblingen.
  3. Fest slangen til safir celle montering.
  4. Åpentgassinnløpsventilen.
  5. Fylle cellen med vann inntil stempelet er på et nivå som væskehøyden kan måles med cathetometer. Merk: Hvis gassinnløpsventilen ikke er åpen, vil systemet bli satt under trykk.
  6. Steng gassinnløpsventilen.
  7. Fest en lufttett sprøyte til prøveinnløpsforbindelse (åpen) og evakuere cellen ved å trekke tilbake 10 ml.
  8. Lukk prøveinnløpsventilen.
  9. Legge litt press på lufttett sprøyte mens sakte åpne prøven innløpsventilen
  10. Injiser et volum av prøven ved igjen ved hjelp av en lufttett sprøyte festet til prøveinnløpet. Merk: avhengig av størrelsen på sprøyten, kan safircellen må inverteres på den roterende aksel som airbath ikke kan heves helt over cellen.
  11. Lukk ventilen.
  12. Masse sprøyten før og etter tilsetningen av prøven. Mål mengden av prøven ved å ta opp massen av sprøyten før og etter tilsetningen. Det er en liten feil associated denne metode på grunn av en ukjent mengde av prøven igjen i slangen og fittings.
  13. Sett luft-bad ved den ønskede temperatur.
  14. Tillat prøve å komme til likevekt før du tar første høydemåling med cathetometer. For å sikre at likevekt var nådd gjenta målingene inntil ingen endring er observert i minst 3 x. Den tid til å nå likevekt ligger svært avhengig av systemet og kan variere fra minutter til timer. Fylles en preliminær studie hvor systemet er observert i en lengre periode (24 timer) for å sikre at likevekt er oppnådd.
  15. Prime linjen med CO 2. Til CO 2 ved først å drive høytrykkssprøytepumpe for å mate ut enhver luft fra ledningen (ikke tilknyttet innløpsventil).
  16. Fest rør til gassinnløpsventilen.
  17. Åpne gassinnløpsventilen til safircellen. Måle mengden av CO 2 tilsettes til systemet ved å registrere volumet av høytrykkssprøytepumpe før og en fter CO 2 tillegg.
  18. Sjekk at vannmengden på vannet høytrykkspyler pumpen er null (etter likevekt er nådd) for å sikre at det ikke er noen lekkasjer.
  19. Bringe trykket til ønsket verdi ved å justere trykksetting av fluid (vann) med høytrykkssprøytepumpe.

4. Rengjøring av Sapphire Cell

Etter fullførelsen av forsøket, rense safircellen. Rengjør cellen ved gjentatte ganger å vaske med løsemidler. Demontere cellen (se Protocol 5) til rengjøring ved behov.

  1. Injiser omtrent 10 ml av løsningsmiddel hvori prøven er oppløselig.
  2. Rist i cellen på den roterende akselen for å rense veggene og stempelet.
  3. Snu safircellen og åpne prøveinnløpsventilen for å tømme innholdet i cellen.
  4. Gjenta prosedyren.
  5. Gjenta fremgangsmåten med aceton som oppløsningsmiddel.
  6. Tørr cell: åpne alle ventiler og varme airbath.
e "> 5. Demontering av Sapphire Cell

  1. Ta av slangen fra festene. Merk: Vann vil renne fra bunnen av safircellen. Fjerning av stempelet fra safircellen er vanskelig hvis den er halvveis oppe i cellen når systemet er demontert.
  2. Løpe tilbake vannet i høytrykkssprøytepumpe.
    1. Lukk prøveinnløpsventilen og trykksette celle med CO 2.
    2. Påfyll høytrykkssprøytepumpe (<5 ml / min).
    3. Ikke fyll høytrykkssprøytepumpe hvis cellen ikke er under trykk. Dersom cellen er fremdeles under trykk etter å ha kjørt vannet tilbake til høytrykkspumpen: åpner gassinnløpsventilen for å ventilere inn i hetten.
    4. Fjern slangen som leverer vann fra safircellen.
  3. Løsne mutrene og avstandsbolter.
  4. Ta ut boltene. Påse at ikke noe metall kommer i kontakt med cellen.
    1. Hvis boltene ikke kommer ut lett, trykker boltene.
    2. Take endestykkene rett av uten å berøre cellen.
  5. Ta av stempelet med den gjengede stang pakket inn i et håndkle.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den skjematisk av høytrykkssafircelle er vist i figur 2, sammen med et bilde av cellen. Prøven er i den øverste celle og i den nederste celle er vann med blå farge for demonstrasjonsformål. De flytende komponentene er matet via en sprøyte, og ventil, mens CO to (gasskomponent) pumpes gjennom et høytrykkssprøytepumpe. Trykket kan styres gjennom stemplet (vannet blir også matet via høytrykkssprøytepumpe i vårt setup). Væske-og gassfaser kan tydelig ses i cellen, over stempelet. Monteringen av stemplet er beskrevet i protokollen, og er i utgangspunktet konstruert med gjengestangen (figur 3), er støtteringen og tilhørende O-ring (fig. 3). Den termo måler temperaturen i cellen. Hele cellen er innkapslet i en luft-bad til å nøyaktig kontrollere temperaturen. Nivået av hver væske-og dampfase er nøyaktig målt ved å bruke cathetometer plassert på venstresiden i diagrammet.

Trefoldig fasediagram er beregnet ved hjelp av målinger tatt opp med safir celle teknikk 11-13. Ved hjelp av de følgende materialbalanser ble to bestemte ternært fasediagram konstruert som vist i figurene 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 antall mol, kjent fra lasting av safircellen, og V er volumet av fasene α, β eller målt ved hjelp av cathetometer. De molare volum, og molfraksjonen av komponent i i fase α, β eller er ukjente variabler. For en multikomponent, multifasisk system, blir de ni ukjente vilkår løses ved hjelp av tre ulike celle belastninger å etablere ni materialbalanser 14,15.

Et ternært diagram av vann + CO 2 + THF ved 25 ° C oppnås med to distinkte teknikker er vist i figur 5.. Den syntetiske fremgangsmåten henviser til de data som er oppnådd med safircelle-protokollen. Analysemetoden refererer til samplingsmetode, hvor prøver av hver fase ble tatt, og analyseres hver for seg (denne ble gjennomført i et Parrreaktoren utstyrt med dip-rør og sampling loops). Åpenbart data innhentet av de to metodene sammenfaller godt, etablere safir celle som en nøyaktig teknikk. I motsetning til den teknikk som prøvetakings er imidlertid safircellen mye mindre eksperimentelt intensiv enn den analytiske fremgangsmåte og reduserer målefeil, og forbedrer repeterbarhet. I figur 6 er det ternære fasediagram av CO 2 + THF + vann er vist sammen med beregnede faseoppførsel. Tabellen av data på tre forskjellige temperaturer også er vist (tabell 1). Eksperimentelt, muligheten til å ha en direkte visuell på faseoppførsel var avgjørende. Dette er spesielt tydelig i figur 7, som viser en vann / THF-løsningsmiddelsystem i fravær og i nærvær av CO 2. Igjen den blå væsken er ganske enkelt vannet (med et blått fargestoff) som kontrollerer trykket ved å bevege stempelet. En homogen blanding av THF / vann (70/30) som inneholder et rødt, hydrolic fargestoff i fravær av CO 2 er vist til høyre i Figur 6. Tilsetningen av 2 MPa CO 2 fører en slående fasesplitt med den vandige fase rik på bunnen og THF-ekspandert fasen på toppen. De hydrofile rødt fargestoff skillevegger utelukkende i den vandige fase-UV-målingene indikerer en fordelingskoeffisient større enn 10 6 (deteksjonsgrense av vår instrument).

Figur 1
Figur 1. Skjematisk med dimensjoner på kroppen av safir cellen. Klikk her for å se større bilde.

Fig. 2 = "/ Files/ftp_upload/51378/51378fig2highres.jpg" src = "/ files/ftp_upload/51378/51378fig2.jpg" />
Figur 2. Skjematisk og bilde av safir celleapparatet. Klikk her for å se større bilde.

Figur 3
Figur 3. Gjengestang for stempel fjerning.

Figur 4
Figur 4. Bunn (til venstre) og topp (høyre) endekapselet med backing ringer og O-ringer.

alltid "> Figur 5
Figur 5. Ternary diagram av systemet THF / vann / CO 2 ved 25 ° C. Sammenligning av forsøksmetoder (●) Syntetisk fremgangsmåte (Sapphire celle). (□) Analytisk metode åtte.

Figur 6
Figur 6. Ternært diagram av systemet THF / vann / CO 2 ved 25 ° C, som viser væske-væske-likevekten ved forskjellige CO to trykk, eksperimentelle og predikerte data 16.

/ Ftp_upload/51378/51378fig7.jpg "/>
.. Figur 7. Vann-THF-CO 2 Equilibria Venstre: Nei CO 2, en enkelt fase. Høyre: 2 MPa av CO 2, to væskefaser med fargestoff partisjone> 10 6.

Tabell 1
Tabell 1. LLE av CO 2 + THF + Water System på 298, 313 K 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den safircelle anordning er et unikt verktøy for måling av faseoppførsel, uten sampling, og derved likevekten ikke er forstyrret. For å sikre nøyaktige repeterbare data, er det kritiske trinn i protokollen (protokoll 4 tittelen "Drift av Sapphire Cell Apparatus") som må følges. For ethvert system hvor fasesammensetningen er målt, er det avgjørende for å oppnå likevekt før måling. Den safircelle er plassert på en roterende aksel som muliggjør blanding til hurtigere oppnå likevekt. Det ternære system består av tre komponenter og tre faser (damp-væske-væske) ved en fast temperatur og trykk. Gjennom en serie materialbalanser, blir sammensetning og molare volum av de tre faser målt. Måling repetisjon er nødvendig for å sikre lik og korrekt visuell datainnsamling.

Som nevnt, blir faststoffer ikke lett håndteres med denne teknikken. Først gjengir det visuelle flakongREMENT nesten umulig. For det andre kreves det at cellen tas fra hverandre for rengjøring. Litteraturen gir et middel til å løse problemer 14,17, men det er enkelt og uten betydelig potensial for vanskeligheter teknikken. Begrensninger av present teknikk må også vurderes for utvidelse til svært nonideal systemer.

Modifikasjoner av den skisserte teknikk kan bli gjort for å få plass til ekstra faseoppførsel studier. Ved hjelp av safircelle apparat, volum-målinger av binære systemer (VLE) og faseoppførsel målinger kan brukes til å beskrive nøyaktig effekten av det løsningsmiddelsystem på reaksjonskinetikken i en multikomponent system. Fremgangsmåten som her er beskrevet for å bestemme VLL faselikevekter ved lave og høye trykk er presis og effektiv. Virkningen av trykket på fasesammensetningen kan oppnås visuelt og uten behov for sampling - og således uten å forstyrre systemet. Det er en versatile teknikk og har vært brukt i vårt laboratorium for ytterligere bruksområder, inkludert bestemmelse av katalysatorpartisjonering, volumutvidelse eller ionisk væske svelling som en funksjon av CO 2-trykk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke konkurrere økonomisk interesse 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

Kjemi faselikevekter Høytrykks grønn kjemi Green Engineering Sapphire celle cathetometer trefoldig fasediagram
Høytrykks Sapphire Cell for faselikevekter Målinger av CO<sub&gt; 2</sub&gt; / organisk / 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