深海中被发现“第四种水”:原来水并非只有固态、液态和气态( 二 )

  • 超临界水氧化技术
  • 超临界水氧化法(SCWO)是一种废水废气物处理技术 , 效率高且新颖 , 目前可以将一些有毒物质在超临界水中进行氧化 , 做净化处理 。
    它的主要原理是利用超临界水作为“催化剂”对有机物进行氧化并完成分解 , 所以超临界水是氧气和有机物完美的溶解剂 , 只要确保氧化环境在富氧的环境下进行 , 受到的反应阻力可以小到忽略不计 。

    SCWO处理含酚废水的流程
    • 超临界水氧化技术特点
    其一 , 无二次污染 。 在封闭环境下进行 , 产物无非就是些二氧化碳、水、氮气 , 不会产生硫化物和二氧化硫等污染物 。
    其二 , 处理效率高 。 没有传质阻力 , 可以不使用催化剂进行有机物氧化分解 , 分解率高达99%以上 。
    其三 , 处理速度快 , 设备体积小 。 这也是均相反应的特点 , 在超临界水的氧化系统中 , 反应均是均相反应 。

    废旧电池也可以被降解
    其四 , 处理范围广 。 开头也提到过 , 超临界水氧化技术可以降解非常多有毒有害的物质 。 比如氰化废水、卤化脂肪和卤代芳香废水等等 。 说得更贴近生活些 , 比如造纸废水、生活和垃圾产生的渗透液、废电池、毒气毒液、废弃电子产品等等 。
    其五 , 节约能量 。 氧化分解后形成的无机盐不溶于水 , 可全部沉淀析出 , 一些聚合物被分解为单体和低分子产物 , 也可以进行循环利用 。 一点不浪费 , 反应剩下的还可以用 , 这就是环境友好型工业的特点 。

    实验室的工业机器人
    • 超临界水的水解技术
    超临界水可以进行纳米材料的生产 。 比如SCF抗溶剂技术 , 它就是利用超临界水这样的“超临界流体” , 使溶解在其中的溶质发挥异于普通水的溶解度 。
    该项技术在药物微粉化有着得天独厚的优势 , 该技术帮助制药科学家突破传统制备方法在研磨、喷雾干燥上的技术缺陷 , 拥有易于操作控制、绿色环保、过程更加温和的优点 。

    科学家研究出了超强的纳米材料
    • 超临界水气化技术
    超临界水也是制作混合气体的良好试剂 。 它有着强大的溶解能力 , 产生粘度低且密度较高的液体 , 通过改变环境的压力与温度使之在短时间内气化 。
    这项技术在同类制氢技术中有着独特的优势:制得的高温高压氢气可直接用于工业生产;不会造成二次污染 , 不需要高能耗的干燥过程 。

    氢气可以作为环保燃料
    超临界水与地质科学超临界水是地球赐予人类的产物 , 它有哪些化学意义呢?
    • 超临界水参与成矿的作用
    华南锡石矿床与富含硫化物的矿物发生矿化作用 , 表明了不同的金属在流体演化过程中会发生活化和沉淀 。 超临界水产生于高温高压的海底 , 同时附近的矿物也会被氧化形成盐酸 , 在这个过程沉淀重组 , 会形成新的矿物质 。

    矿化形成的景观
    • 超临界水与矿物和岩石相互作用
    超临界水溶液流体不同于室温下的电解质溶液 , 它们差别很大 , 这些差别可以为水如何溶解矿物及迁移金属和配合物带来了很大的参考价值 。 矿物的溶解和压力有关 , 压力的提高会导致静电致缩作用 , 使溶液体积缩小 , 有利用溶解和溶剂活化 。
    • 超临界水引起地壳岩石发生变质反应
    这是造成地壳元素或亏损或富集的主要原因 , 水是在地球地质中最活跃的成分 , 对于地球的演进和动力学有着非凡的意义 。 目前人们对关于超临界水与地球地质关系的研究仍处于探索阶段 , 所以结论的总结和论证不够明晰 , 需要相关学者和专家投入精力加以研究 。

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